金属脆性断口宏观形貌特征
发布:hj9411 | 发布时间: 2008年5月4日广义的脆性断裂包括有:
单次加载断裂——狭义的脆性断裂;
多次加载断裂——疲劳断裂;
环境促进断裂——氢脆、应力腐蚀开裂等。
脆性断裂断口宏观上比较平齐光亮,常呈放射状、人字纹或结晶状,在光线照射下转动断口,有时可见闪闪发亮的小晶面。脆性断口主要是指解理断口、准解理断口和冰糖状晶界断口。
1、解理断口
脆性断裂大多数是穿晶解理型的,其断口宏观形貌具有两个明显的特征:
(1)小刻面 解理断口上的结晶面,在宏观上呈无规则取向,当断口在强光下转动时,可见到闪闪发光的特征,像存在许多分镜面似的,一般称这些发光的小平面为“小刻面”,即解理断口是由许多“小刻面”组成的.断口呈结晶状,但看不到放射花样。根据这个宏观形貌特征,很容易判别解理断口,如冷脆金属的低温脆断即为解理断裂。
(2)人字状条纹、山形条纹或松枝状花样 脆性解理断口有时还具有另一种特殊的宏观形貌特征,呈现出裂纹急速扩展形成的放射状撕裂棱形,即所谓人字形花样、山形条纹或松枝状花样等。人字条纹、山形条纹、松枝状花样的交点均指向裂纹源,即山形条纹汇集的方向和人字条纹所指的最终方向即为断裂的起点,而裂纹的扩展方向则为山形或人字扩大方向。这个判断方法对寻找脆性断裂源进而正确分析失效原因是有实际意义的。
2、准解理断口
在某些脆性断口上,通过电子显微镜可看到解理断裂的特征形貌,同时又伴随着有一定的塑性变形痕迹,这种断口称为准解理断口。断口中塑性变形痕迹所占比例就是划分解理与准解理的大致依据。准解理断口呈结晶状或细瓷状,断口齐平、呈亮灰色,有强烈的金属光泽和明显的结晶颗粒或类似细瓷碎片的断口。
3、晶界脆性断口
晶界脆性断口包括回火脆性断口、氢脆断口、应力腐蚀断口、淬裂断口、由脆性析出相在晶界上的析出而形成的晶界断口等。晶界脆性断口的宏观形貌的基本特征为小刻面状或粗瓷状;断裂前没有明显塑性变形,断口附近没有颈缩现象;断口一般与正应力垂直,断口表面平齐,边缘没有剪切唇。断口的颜色较灰暗(但比韧性断口要亮),且呈规则的粗糙表面,有时也呈现出晶粒的外形。如2Crl3叶片断口的显微形貌,它是因回火脆性所产生的沿晶断裂,呈冰糖块花样。当晶粒很细小时,则肉眼无法辨别出冰糖状形貌,此时,断口一般呈结晶状,断口也较粗糙。
高温蠕变断裂的断口,也常是沿晶断裂,具有冰糖状特征。
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