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脆性和韧性断裂研讨会报告PDF下载

内容

介绍
韧性断裂机理
脆性穿晶断裂(解理)机理
晶间断裂
韧性到脆性转变
齿条影响测试
韧性-脆性转变温度曲线(DBTT)
转变温度判据
影响转变温度的冶金因素
结论

介绍

自第二次世界大战以来，对材料断裂方式的理解取得了巨大进展。然而，利用这一知识和其他材料特性，在工程术语中以高可信度预测断裂行为仍然是不可能的。金属材料，特别是合金是非常复杂的。下面的图表显示了这种复杂性，它显示了各种微观结构特征(并非所有这些特征都需要在材料中出现)以及两种主要的断裂路径，穿晶和沿晶。最重要的是，几乎所有的结构材料都是多晶的，即它们是由颗粒聚合而成，每一种颗粒都有一个特定的晶体取向。唯一的例外是用于高性能喷气发动机的单晶涡轮叶片。

金属的破坏有两大类机制:脆性破坏和韧性破坏

脆性断裂具有以下特点:
•材料无大塑性变形，能量吸收低时发生破坏。
脆性断口的表面倾向于垂直于主拉应力，尽管其他应力成分可能是因素。
•特征裂纹提前标记通常指向断裂的起源。
•裂纹的路径取决于材料的结构。在金属中，穿晶和晶间解理是重要的。由于能量方面的原因，裂纹倾向于选择阻力最小的路径。

韧性断裂具有以下特征

•破坏前有相当大的变形，与韧性破坏相比，需要大量的能量。
•断口表面暗淡，呈纤维状。在高倍镜下，韧性断裂的外观是具有压痕的表面，就像用冰淇淋勺标记的那样。这种表面形态称为酒窝
由于大多数金属含有第二相粒子，它们充当空洞的起始位点，因此通过完全颈缩破裂是非常罕见的。然而，高纯度金属，如铜、镍、金和其他延性极强的材料，在某些区域有很高的还原率。
•大多数结构材料在达到拉伸或极限强度之前都表现出相当大的应变。