第三章材料的斷裂 一、斷裂概述 二、斷裂機(jī)理 三、斷裂韌度 斷裂 :固體材料在力的作用下變形超過其塑性極限而呈現(xiàn)完全分開的狀態(tài)稱為斷裂. 材料受力時(shí),原子相對(duì)位置發(fā)生了改變,當(dāng)局部變形量超過一定限度時(shí),原于間結(jié)合力遭受破壞,使其出現(xiàn)了裂紋,裂紋經(jīng)過擴(kuò)展而使金屬斷開。 材料的斷裂是力對(duì)材料作用的最終結(jié)果,它意味著材料的徹底失效. 因材料斷裂與其他失效方式(如磨損、腐蝕等)相比危害性最大,可能出現(xiàn)災(zāi)難性的后果.因此,研究材料斷裂的宏觀與微觀特征、斷裂機(jī)理、斷裂的力學(xué)條件,以及影響材料斷裂的各種因素不僅具有重要的科學(xué)意義,而且也有很大的實(shí)用價(jià)值. 金屬塑性的好壞表明了它抑制斷裂能力的高低。 在塑性加工生產(chǎn)中,尤其對(duì)塑性較差的材料,斷裂常常是引起人們極為關(guān)注的問題。加工材料的表面和內(nèi)部的裂紋,以至整體性的破壞皆會(huì)使成品率和生產(chǎn)率大大降低。為此,有必要了解斷裂的物理本質(zhì)及其規(guī)律,有效地防止斷裂,盡可能地發(fā)揮金屬材料的潛在塑性。 1、斷裂的類型 (一)、斷裂分類 ⑴ 按照斷裂性態(tài)分:斷裂分為脆性斷裂與韌性斷裂; ⑵ 按照裂紋擴(kuò)展途徑分:穿晶斷裂和沿晶(晶界) 斷裂; ⑶ 按照微觀斷裂機(jī)理分:解理斷裂、微孔聚合斷裂和 剪切斷裂; ⑷ 按作用力的性質(zhì)分:正斷和切斷 (二)關(guān)于各種斷裂 ⑴ 韌性斷裂與脆性斷裂 最常用,直接表明材料的韌、脆性。 韌性斷裂:是材料斷裂前及斷裂過程中產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂過程. 韌性斷裂的特點(diǎn): Ⅰ?韌性斷裂時(shí)一般裂紋擴(kuò)展過程較慢,而且要消耗大量塑性變形能. Ⅱ?韌性斷裂的斷口用肉眼或放大鏡觀察時(shí),往往呈暗灰色、纖維狀.纖維狀是變形過程中微裂紋不斷擴(kuò)展和相互連接造成的,而灰暗色則是纖維斷口表面對(duì)光反射能力很弱所致。 Ⅲ??不易造成重大事故,易被人察覺 一些塑性較好的金屬材料及高分子材料在室溫下的靜拉伸斷裂具有典型的韌性斷裂特征. 脆性斷裂:是材料斷裂前基本 |
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