這是脆斷呢還是疲勞斷裂呢？

火 [復制鏈接]

andyany

11^#

發表于 2014-10-29 08:08:16 | 只看該作者

本帖最后由 andyany 于 2014-10-29 08:16 編輯

——來自百度百科

疲勞特征
零件、構件的疲勞破壞可分為3個階段：①微觀裂紋階段。在循環加載下，由于物體的最高應力通常產生于表面或近表面區，該區存在的駐留滑移帶、晶界和夾雜，發展成為嚴重的應力集中點并首先形成微觀裂紋。此后，裂紋沿著與主應力約成45°角的最大剪應力方向擴展，裂紋長度大致在0.05毫米以內，發展成為宏觀裂紋。②宏觀裂紋擴展階段。裂紋基本上沿著與主應力垂直的方向擴展。③瞬時斷裂階段。當裂紋擴大到使物體殘存截面不足以抵抗外載荷時，物體就會在某一次加載下突然斷裂。對應于疲勞破壞的3個階段，在疲勞宏觀斷口上出現有疲勞源、疲勞裂紋擴展和瞬時斷裂3個區（圖3）。疲勞源區通常面積很小，色澤光亮，是兩個斷裂面對磨造成的；疲勞裂紋擴展區通常比較平整，具有表征間隙加載、應力較大改變或裂紋擴展受阻等使裂紋擴展前沿相繼位置的休止線或海灘花樣；瞬斷區則具有靜載斷口的形貌，表面呈現較粗糙的顆粒狀。掃描和透射電子顯微術揭示了疲勞斷口的微觀特征，可觀察到擴展區中每一應力循環所遺留的疲勞輝紋。

脆性斷裂（brittle fracture）
構件未經明顯的變形而發生的斷裂。斷裂時材料幾乎沒有發生過塑性變形。如桿件脆斷時沒有明顯的伸長或彎曲，更無縮頸，容器破裂時沒有直徑的增大及壁厚的減薄。脆斷的構件常形成碎片。材料的脆性是引起構件脆斷的重要原因。脆性斷裂一般發生在高強度或低延展性、低韌性的金屬和合金上。另一方面，即使金屬有較好的延展性，在下列情況下，也會發生脆性斷裂，如低溫，厚截面，高應變率（如沖擊），或是有缺陷。脆性斷裂引起材料失效一般是因為沖擊，而非過載。
經長期研究，人們認識到，過去我們把材料看做毫無缺陷的連續均勻介質是不對的。材料內部在冶煉、軋制、熱處理等各種制造過程中不可避免地產生某種微裂紋，而且在無損傷檢驗是又沒有被發現。那么，在使用過程中，由于應力集中、疲勞、腐蝕等原因，裂紋會進一步擴展。當裂紋尺寸達到臨界尺寸時，就會發生低應力脆斷的事故。
脆性斷口宏觀特點：
¨ 斷口平齊而光亮，且與正應力垂直；
¨ 斷口呈人字或放射花樣；

韌性斷裂（ductile fracture）
構件經過大量變形后發生的斷裂。主要條件是超過工作壓力，主要特征是發生了明顯的宏觀塑性變形（不包括壓縮失穩），且產生延性斷裂。如桿件的過量伸長或彎曲、容器的過量鼓脹。斷口的尺寸（如直徑、厚度）比原始尺寸也明顯變化。
韌性斷裂的斷口一般能尋見纖維區和剪唇區。斷口尺度較大時還出現放射形及人字形山脊狀花紋。形成纖維區斷口的斷裂機制一般是 “微孔聚合”，在電子顯微鏡中呈韌窩狀花樣。韌性斷裂一般由超載引起，而材料的塑性與韌性又很優良。纖維區一般是斷裂源區。剪切唇總是在斷口的邊緣，并與構件的表面約成45°夾角，是在平面應力受力條件下發生剪切撕裂而形成的斷口，剪切唇表面較光滑，斷裂時的名義應力高于材料的屈服強度。
斷口微觀形貌通常有韌窩，韌窩是材料在為微區范圍內塑性變形產生的顯微空洞，經形核/長大/聚集，最后相互連接而導致斷裂后，在斷口表面所留下的痕跡。