多晶試樣中金相檢驗多功能計量工具圖像顯微鏡
在多晶試樣中,總是有某些表面晶粒,其有效滑移面相對于
最大分循環(huán)剪應力的位向是有利的,單晶體與多晶體不同,其表
面條痕的外貌取決于最大分剪應力和有效滑移面的相對位向。曾
指出,當方截面單晶體承受循環(huán)扭轉(zhuǎn)載荷時,如果晶體的有效滑移
向量平行于一個面,由于剪應力在試樣每個面的中點達到最大,
而在角上減小到零,因此晶體上沒有由越出表面的剪應力分量產(chǎn)
生滑移運動的地位,故因滑移越出表面而造成的表面開裂所起的
影響最小。
雖然許多延性純金屬和簡單合金在室溫下和接近長期疲勞強
度的應力級下作試驗時,會出現(xiàn)滑移帶開裂,但是金相檢驗表
明,其他金屬會出現(xiàn)晶界開裂,而實際上在較低應力級下出現(xiàn)滑
移帶開裂的那些金屬,在經(jīng)過短耐久期后引起斷裂的應力級或應
變幅下就會出現(xiàn)晶界開裂。表面變形的劇烈變化造成晶
界開裂,估計可能是由于晶界不能適應鄰近晶粒中發(fā)生的大循環(huán)
變形,因而在晶界上產(chǎn)生了嚴重的應變梯度,這樣就產(chǎn)生了引起
表面裂隙的附加剪切作用。因為不同的晶粒具有不同的彈性和
塑性性能,所以晶界上應變不協(xié)調(diào)的嚴重程度取決于能在鄰近晶
粒中激活以消除公共晶界上不協(xié)凋的滑移帶數(shù)量。在室溫下是否
出現(xiàn)晶界開裂,取決于產(chǎn)生的循環(huán)塑性應變是否能適應晶粒中的
重復滑移,從而消除晶界上的不協(xié)調(diào),或者取決于不協(xié)調(diào)是否會
產(chǎn)生這樣嚴重的應變梯度,以致在晶粒中實現(xiàn)滑移過程之前就出
現(xiàn)開裂。由此可見,每當晶界相對于晶粒受到削弱時,就會發(fā)生
晶界開裂。加入合金成分或提高溫度以使晶界變得容易滑過,從
而使各晶粒能相互滑過,就可以造成這種情況。如果這些晶粒優(yōu)
先受到大氣的侵蝕,則晶界上也會出現(xiàn)開裂。已知如果孿晶或晶
界平行于潛在滑移面,并含有與引起二次滑移的非相干臺階有關(guān)
的應力集中源,則孿晶和晶界就可作為開裂處
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