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断裂-以机制分类


措施
1、提高材料的纯洁度,减少有害杂质元素的沿晶分布,如钢中的P、S、As、Sb、Sn; 2、严格控制热加工质量和环境温度,防止过热、过烧及高温氧化; 3、减少晶界与环境因素间的交互作用; 4、降低金属表面的残余拉应力,以防止局部三向拉应力状态的产生;
疲劳
纤维区、剪切唇 韧窝 韧窝花样(断面上覆盖着大量微坑)包含等轴韧窝、抛物 线韧窝、卵形韧窝
影响因素
1、夹杂物或第二相粒子:尺寸较小,且分布密集 → 促进韧窝成核,形成小而多的韧窝花样;尺寸较大,且分布 变化不大→促进裂纹扩展,形成较大的韧窝花样 2、基体材料的韧性:韧性差、塑性变形能力差,韧窝尺寸较小、较浅 3、试验温度:T↑、有利于韧窝的成核与扩展,韧窝宽度和深度增加 4、应力状态:拉应力(等轴)、切应力(拉长韧窝)、撕裂应力(撕裂韧窝)
措施
为了防止此类断裂最有效的办法就是提高钢材的抗低温脆断能力,即千方百计地降低钢材的脆性转折 温度(如细化晶粒,减少组织缺陷等),在这方面与预防解理断裂的措施是基本相同的
1、冰糖块状(晶粒粗大) 2、灰色的石状 沿晶 1、多边形图象(晶粒外形轮廓) 2、冰糖状形貌
产生原因
1、脆性沉淀相沿晶界析出:钢中的碳化物、Al-Li合金中的δ(AlLi)相; 2、晶界弱化:杂质Na、S、P等的晶界偏析、合金钢中的高温回火脆性; 3、环境:SCC、氢脆、蠕变; 4、热应力:焊接材料的HAZ; 5、晶粒粗大;
措施
(1)、消除或减小构件上的裂纹尺寸。 (2)、细化晶粒。 (3)、消除或减少金属中的有害杂质。 (4)、采用双钢代替单一的马氏体组织材料。

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
准解 理
断口差异
1、准解理裂纹源常在准解理平面的内部形成,而解理裂纹 源在解理面边界(晶界)形成; 2、准解理裂纹扩展路径比解理裂纹要不连续得多,常在局 部地方形成并局部扩展; 3、准解理包含更多的撕裂;
产生原因
准解理断裂是淬火加低温回火的高强度钢较为常见的一种断裂形式,常发生在脆性转折温度附近。准解理断裂的断口是有平坦 的“类解理”小平面、微孔及撕裂棱组成的混合断裂。 1、从材料方面考虑,必为淬火加低温回火的马氏体组织,回火温度低,易产生此类断裂; 2、构件的工作温度与钢材的脆性转折温度基本相同; 3、构件的薄弱环节处处于平面应变状态; 4、材料的晶粒尺寸比较粗大; 5、回火马氏体组织的缺陷,如碳化物在回火时的定向析出;
措施
屈服强度不够,超过许用应力
蛇形 滑移
宏观
1、放射条纹 2、人字纹 3、小刻面:闪闪发光的小晶面; 4、解理断口上的结晶面宏观上呈无规则取向
产生原因
解理
微观

以机制分
1、扇形花样 4、舌状花样
2、解理台阶 5、青鱼骨花样
3、河流花样 6、瓦纳线
1、从材料方面考虑,一般只有冷脆金属才能发生解理断裂。面心立方金属为非冷脆金属一般不会发生解理断裂。 2、构件的工作温度较低,即处在脆性转折温度以下; 3、只有在平面状态(即三向拉应力状态)下才能发生解理断裂,或者说构件的几何尺寸属于厚板情况; 4、晶粒尺寸粗大; 5、宏观裂纹存在;
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