表的内容
脆性破坏介绍-脆性破坏是如何发生的
材料失效:
一般来说,失败可以定义为没有完成预期目的的事件。物质部件的失效是指失去了正常工作的能力。系统的部件可能会以多种方式出现故障,例如过度变形、断裂、腐蚀、烧坏、特定性能(热、电或磁)退化等。材料的失效类型主要有脆性失效、韧性失效、疲劳和蠕变断裂或失效。
材料失效原因:
结构元件和机器元件通常有三种情况无法执行其预期功能:过度的弹性变形,过度的塑性变形或屈服,断裂。在由于过度弹性变形而造成的失效范畴下,例如:过于柔性的机器轴会引起轴承的快速磨损。另一方面,也可能发生突发性屈曲破坏。由于过度的弹性变形造成的破坏是由弹性模量控制的,而不是由材料的强度控制的。增加构件刚度最有效的方法是裁剪形状或尺寸。屈服或塑性变形可能使构件在一定限度后失效。这种破坏由材料的屈服强度控制。在室温下,连续加载超过屈服点可能导致应变硬化后的断裂。然而,在较高的温度下,破坏以时间依赖性屈服的形式发生,称为蠕变。断裂是指一个部件的连续性完全中断。它从裂纹的萌生开始,然后是裂纹的扩展。 Fracture of materials may occur in three ways – brittle Failure/ductile Failure, fatigue or progressive fracture, delayed fracture. Ductile/brittle Failure occurs over short period of time, and distinguishable.
骨折
断裂是破坏的一种形式,被定义为在应力作用下将固体分离或破碎成两个或多个部分。断裂发生在非常短的时间周期和简单的加载条件下(静态,即恒定或缓慢变化),这里考虑。后面的部分将考虑交变应力等复杂条件下的断裂。
脆性破坏/骨折:
脆性破坏/断裂发生在很少或没有塑性变形之前。它的发生,往往在不可预测的应力水平,通过快速裂纹扩展。裂纹的扩展方向几乎与外加拉应力的方向垂直。这种裂纹的扩展对应于沿特定晶体平面的原子键连续和重复的断裂,因此称为解理断裂。这种断裂也被称为穿晶断裂,因为裂纹通过晶粒扩展。因此它具有颗粒状或多面纹理。大多数脆性断裂以穿晶方式发生。然而,脆性断裂可能以沿晶方式发生,即裂纹沿晶界扩展。这种情况只发生在晶界包含脆性薄膜或晶界区域由于有害元素的偏析而变脆。
人们认为金属的脆性断裂分三个阶段发生
(1)在障碍物处引起位错堆积的塑性变形;
(2)剪应力积聚导致微裂纹形核;
(3)在外加应力辅助下的裂纹扩展过程。
如前所述,脆性断裂是在没有任何警示信号的情况下发生的,因此需要避免。因此,与韧性断裂相比,脆性断裂及其机理在很大程度上得到了分析。脆性断裂通常发生在应力水平远低于由原子或分子键的固有强度理论预测的水平。这种情况在某些方面类似于完美晶体的理论强度、剪切强度与观测到的较低屈服强度值之间的差异。







