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      斷裂失效分析

      構件所受的力超過材料的強度極限導致材料斷裂。

      斷裂失效

      1)定義:構件所受的力超過材料的強度極限導致材料斷裂。

      2)斷裂的特征:

      塑性斷裂的特征是在裂紋或端口附近有宏觀塑性變形,或者在塑性變形處有裂紋出現,塑性斷裂其典型斷口是抗拉試樣的杯錐狀斷口,杯部呈纖維狀特征,錐部呈淺灰色的光滑區,并與杯部呈45°角;塑性斷口的微觀形態主要為韌窩。


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      塑性斷裂斷口微觀形貌(韌窩)


      脆性斷裂是指斷裂前幾乎不產生顯著的塑性變形,脆性斷裂按裂紋擴展的路徑可以分為穿晶脆性斷裂和沿晶脆性斷裂。解理斷裂是穿晶斷裂的一種常見的主要斷裂方式,解理斷裂的斷口宏觀形貌平直,斷口上有放射條紋,放射條紋的收斂點為斷裂源,當構件為管材或板材時,斷口上有人字紋,人字的頭部指向裂紋,解理斷裂的微觀形貌為河流花樣。沿晶斷裂是指裂紋顏晶粒截面擴展,通常是因為材料內部晶界由于雜質、環境介質侵蝕等原因使得晶界發生弱化,從而發生的斷裂,其斷口的宏觀形態呈顆粒狀,微觀呈冰糖狀。

       

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      準解理斷口微觀形貌


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      沿晶斷口微觀形貌


      準解理斷裂是介于任性和脆性斷裂之間的一種斷裂,其斷口宏觀形貌具有細小的放射狀條紋或呈瓷狀,斷口微觀形態也有河流花樣,并能觀察到較多的撕裂嶺。



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      準解理斷裂斷口微觀形貌


      疲勞斷裂,在機械構件的斷裂失效中,疲勞斷裂所占的比例達70以上。疲勞斷裂包括:高周疲勞、低周疲勞、熱疲勞、接觸疲勞、腐蝕疲勞、微振疲勞、蠕變疲勞等。疲勞斷裂過程一般是工作應力多是在低于屈服應力以下進行的,基本無宏觀塑性變形,所以疲勞斷裂也屬于脆性斷裂,疲勞斷口由疲勞源區、裂紋擴展區和瞬時斷裂區三部分組成。疲勞斷裂的疲勞源場位于零件的尖角、凹槽等易產生應力集中的部位,裂紋擴展區具有獨特的疲勞貝紋線,其微觀形貌為疲勞輝紋。


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      疲勞斷口宏觀形貌


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      疲勞斷口微觀形貌


      標簽: 失效分析測試

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