1、韧性断口宏观特征一般分为杯锥状、凿峰状、纯剪切断口等,断口通常分为三个区域:纤维区、放射区和剪切唇区,即断口特征三要素。
微观特征有滑移分离和韧窝。滑移分离指金属在外载荷作用下产生塑形变形时,在金属内沿着一定的晶体学平面和方向产生滑移,多晶材料的滑移是多个滑移系的相互交叉,在断口上呈现出蛇形滑移特性。
2、脆性断口的宏观特征为断口上无明显的宏观塑形变形,断口相对齐平,断口表面经常呈现晶体学平面或晶粒的外形;断口颜色有时较光亮,表面有人字纹花样;有时相对灰暗,呈无定型的粗糙表面。
微观特征有穿晶(解理)断裂、准解理断裂及沿晶断裂。解理断裂的典型形貌有解理台阶、河流花样等等;准解理断裂形貌较为复杂,断口形貌常常同时具有解理断裂形貌及韧性断裂形貌;沿晶断裂常见的为沿晶分离,断口呈现出不同程度的晶粒多面体外形的岩石状花样或冰糖状花样。
扩展资料
脆性断裂一般发生在高强度或低延展性、低韧性的金属和合金上。另一方面,即使金属有较好的延展性,在下列情况下,也会发生脆性断裂,如低温,厚截面,高应变率(如冲击),或是有缺陷。脆性断裂引起材料失效一般是因为冲击,而非过载。
经长期研究,人们认识到,过去我们把材料看做毫无缺陷的连续均匀介质是不对的。材料内部在冶炼、轧制、热处理等各种制造过程中不可避免地产生某种微裂纹,而且在无损探伤检验时又没有被发现。那么,在使用过程中,由于应力集中、疲劳、腐蚀等原因,裂纹会进一步扩展。当裂纹尺寸达到临界尺寸时,就会发生低应力脆断的事故。
脆性断口宏观特点为:断口平齐而光亮,且与正应力垂直;脆性断裂微观特点为:断口呈人字或放射花样、
参考资料来源:百度百科-韧性断裂
参考资料来源:百度百科-脆性断裂
脆性断裂和韧性断裂的机理如下:
脆性断裂是构件未经明显的变形而发生的断裂。断裂时材料几乎没有发生过塑性变形。如杆件脆断时没有明显的伸长或弯曲,更无缩颈,容器破裂时没有直径的增大及壁厚的减薄。脆断的构件常形成碎片。材料的脆性是引起构件脆断的重要原因。经长期研究,人们认识到,过去我们把材料看做毫无缺陷的连续均匀介质是不对的。材料内部在冶炼、轧制、热处理等各种制造过程中不可避免地产生某种微裂纹,而且在无损探伤检验时又没有被发现。那么,在使用过程中,由于应力集中、疲劳、腐蚀等原因,裂纹会进一步扩展。当裂纹尺寸达到临界尺寸时,就会发生低应力脆断的事故。
韧性断裂是构件经过大量变形后发生的断裂。主要条件是超过工作压力,主要特征是发生了明显的宏观塑性变形(不包括压缩失稳),且产生延性断裂。如杆件的过量伸长或弯曲、容器的过量鼓胀。断口的尺寸(如直径、厚度)比原始尺寸也明显变化。韧性断裂的断口一般能寻见纤维区和剪唇区。断口呈暗灰色、纤维状,尺度较大时还出现放射形及人字形山脊状花纹。形成纤维区断口的断裂机制一般是 “微孔聚合”,在电子显微镜中呈韧窝状花样。韧性断裂一般由超载引起,而材料的塑性与韧性又很优良。纤维区一般是断裂源区。剪切唇总是在断口的边缘,并与构件的表面约成45°夹角,是在平面应力受力条件下发生剪切撕裂而形成的断口,剪切唇表面较光滑,断裂时的名义应力高于材料的屈服强度。断口微观形貌通常有韧窝, 韧窝是材料在为微区范围内塑性变形产生的显微空洞,经形核/长大/聚集,最后相互连接而导致断裂后,在断口表面所留下的痕迹。沿晶韧性断裂——晶界弱化,出现韧窝。