確定金屬失效的斷裂機(jī)制

  失效分析需要技術(shù)知識(shí)、細(xì)心觀察、偵查和常識(shí)的綜合運(yùn)用，
對(duì)于失效部件的歷史的了解，包括施加的應(yīng)力、環(huán)境、溫度、所
要求的結(jié)構(gòu)和性能以及這些因素的異常變化，可以使失效原因確
定變得容易得多。

  對(duì)于失效機(jī)制的了解也有助于失效原因的確定，本節(jié)中我們集
中討論在應(yīng)力作用金屬失效機(jī)制的鑒別問(wèn)題，準(zhǔn)備分析五種常
見(jiàn)機(jī)制-延性、脆性、疲勞、蠕變和應(yīng)力腐蝕失效。
  延性斷裂

  延性斷裂通常發(fā)生在具有良好延性和韌性的金屬，其斷裂方式
是穿晶的，在失效部件上往往可以觀察到大量的變形，包括頸縮
之前發(fā)生的，通常，延性斷裂起因于單純的過(guò)載，即材料受到了
過(guò)高的應(yīng)力。

  一個(gè)簡(jiǎn)單的拉伸試驗(yàn)引起的延性斷裂是從試棒中心部位上微孔
的生成、長(zhǎng)大和聚合開(kāi)始。

  高應(yīng)力使晶界上的金屬或者金屬和夾雜物之間的界面發(fā)生分離
時(shí)，就出現(xiàn)了散孔，當(dāng)局部應(yīng)力繼續(xù)增加時(shí)，微孔即長(zhǎng)大，連通
并形成更大的孔洞，最后，當(dāng)金屬之間的接觸面積小到不能再承
受所加載荷時(shí)，就發(fā)生最終的斷裂。

  滑移變形子會(huì)促成金屬的延性斷裂，眾所周知，當(dāng)剪切應(yīng)力
分量超過(guò)臨界剪切應(yīng)力時(shí)即發(fā)生滑移，而且與作用的拉應(yīng)力方向
成45度角的平面上具有最大的剪切應(yīng)力分量。
  延性斷裂的為兩個(gè)特點(diǎn)賦予斷裂表面以某些特征，利用 些具
有線索價(jià)值的特征，我們可以確定金屬發(fā)生延性斷裂的時(shí)間，在
厚截面金屬件上，我們不難找到頸縮的跡象，在大片斷裂表面上
出現(xiàn)微孔最先生成的剪切和聚集的平坦面，還有斷裂面與作用成
45度角的小片的剪切表明滑移發(fā)生的剪切使斷裂表面呈杯錐形，
對(duì)斷口進(jìn)行簡(jiǎn)單的你倍觀察就足以鑒別延性斷裂的失效模式。

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