材料断口分析（第五—六章）.pptVIP

三、蠕变断口形貌特征 宏观形貌：断口附近有明显的塑性变形，表面有许多龟 裂，并被一层氧化膜覆盖 高温镍基合金N-738 微观形貌 研究得不广泛，因在高温下进行，所以断面上附着一层很厚的氧化膜，遮盖着细节。有时断口上布有涟波条纹（滑移线）或沿晶断口 耐热钢HK40的蠕变断口 高温合金蠕变断口，涟波条纹 耐热钢蠕变断口，其上具有氧化膜显微特征 §4 其它的环境断裂 一、液态或固态金属脆 1、定义：某些高强钢或合金与一些液态金属或固态金属 接触时，使金属引起显著脆化。 如：铜合金与水银接触而产生的液态汞脆 铝合金被液体Na、Sn脆化 钢与Cd接触出现镉脆 2、发生条件●两种金属没有相互有效的溶解度 ●两种金属不能形成高熔点的金属化合物 ●固态金属表面能被液态金属所浸润 3、裂纹形式 多枝裂纹 网状裂纹 4、断口形貌特征 宏观形貌：两个区（缓慢断裂区、瞬断区） 微观形貌：大多数为沿晶脆断，也有穿晶解理 液态汞脆 黄铜的Sn脆 二、过热断口与过烧断口 过热断口 1、定义 材料在热锻、热轧或热处理加热时在高温长时间停留 由于晶粒粗大而引起的低应力脆断 2、断口形貌特征 宏观形貌：过热钢呈石状，颜色浅灰，无金属光泽 石状颗粒愈多、愈大，过热愈严重 微观形貌：典型的延性沿晶断口 过烧断口 1、过烧：材料在超过过热温度下加热产生的缺陷。 过烧钢的显微组织特点： 晶界上出现氧化物、裂纹或局部熔化，晶粒粗大及 魏氏组织 2、断口形貌 宏观形貌：全部为石状，颗粒粗大，颜色灰暗 严重过烧出现豆腐渣状断口 铝合金过烧后，表面出现许多气泡，晶界 熔化成网络状熔化节 微观形貌： 冰糖状，晶界局部熔化出现孔洞，晶界面变宽，内有氧化物，晶粒失去棱边变成表面圆滑的颗粒 2214铝合金的过烧断口 3、过烧断裂机理 在高温加热过程中，合金元素或夹杂物（P、S、Si、 Mn等）向晶界偏聚改变了晶界成分，使其熔点降低 温度继续升高，首先在三叉晶界处熔化，然后沿晶 界扩展，晶界的熔化孔洞相连形成熔化块，受外力 作用时沿晶界断开。 四、中子脆 1、定义 中子辐照引起的延迟断裂。如核工业中反应堆锅炉 及锅炉覆盖材料 2、断口形貌 典型的沿晶脆断断口 混 合 断 裂 第六章 疲劳断裂 §1 引言 §2 疲劳裂纹的萌生与扩展 §3 疲劳断口形貌特征 §4 影响疲劳断口形貌的因素 §5 腐蚀疲劳 §1 引言 1、定义: 由于交变应力或循环载荷所引起的低应力脆断。 在所有的损坏中，疲劳断裂的比例最高，约占70% 2、类型:依负载和环境条件的不同，分为五类： 高周疲劳：材料在低应力（σ＜σ0.2）的作用下而寿命较高 （Nf ＞ 105）的疲劳 低周疲劳：材料在反复变化的大应力或大应变作用下，使材 料的局部应力往往超过σ0.2 ，在断裂过程中产 生较大塑性变形，是一种短寿命（Nf ＜ 102 — 105）的疲劳 接触疲劳：材料在较高接触压应力的作用下，经过多次应力 循环后，其接触面的局部区域产生小片或小块金 属剥落，形成麻点或凹坑，导致材料失效的现象 （齿轮相互接触） 热疲劳：由温度起伏（升高或降低）或热循环效应引起的疲 劳损坏。如热轧辊、热压模具表面出现的“龟裂” 腐蚀疲劳：材料在循环应力与腐蚀介质共同作用下产生的失 效现象（腐蚀坑） 依载荷类型的特点，分为三类： 1、弯曲疲劳（单向、双向、旋转） 2