4、材料的断裂RAL断裂是材料和机件主要的失效形式之一,其危害性极大,特别是脆性断裂,由于断裂前没有明显的预兆,往往会带来灾难性的后果。工程断裂事故的出现及其危害性使得人们对断裂问题非常重视。研究材料的断裂机理、断裂发生的力学条件以及影响材料断裂的因素,对于机械工程设计、断裂失效分析、材料研究开发等具有重要意义。断裂是一个物理过程,在不同的力学、物理和化学环境下会有不同的断裂形式,如疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂等。断裂之后断口的宏观和微观特征与断裂的机理紧密相关。RAL77-24.1断裂分类与宏观断口特征4.1.1断裂的分类韧性断裂与脆性断裂这是根据材料断裂前塑性变形的程度进行的一种分类。韧性断裂是指材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂。这种断裂有一个缓慢的撕裂过程。在裂纹扩展过程中需要不断地消耗能量。由于韧性断裂前已经发生了明显的塑性变形,有一定的预警,所以其危害性不大。脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。通常,脆断前也产生微量塑性变形。一般规定光滑拉伸试样的断面收缩率小于5%者为脆性断裂,该材料即称为脆性材料;反之,大于5%者则为韧性材料。RAL77-34.1.1断裂的分类穿晶断裂与沿晶断裂根据裂纹扩展路径进行的一种分类。穿晶断裂裂纹穿过晶内,沿晶断裂裂纹沿晶界扩展。4.1断裂分类与宏观断口特征RAL77-44.1.1断裂的分类穿晶断裂与沿晶断裂从宏观上看,穿晶断裂可以是韧性断裂(如室温下的穿晶断裂),也可以是脆性断裂(低温下的穿晶断裂),而沿晶断裂则多数是脆性断裂。沿晶断裂一般是晶界被弱化造成的断裂。相变时产生的领先相如脆性的碳化物、很软的铁素体等沿晶界分布可以使晶界弱化;杂质元素磷、硫等向晶界偏聚也可以引起晶界弱化。应力腐蚀、氢脆、回火脆性、淬火裂纹、磨削裂纹等都是沿晶断裂。4.1断裂分类与宏观断口特征RAL77-54.1.1断裂的分类解理断裂、纯剪切断裂和微孔聚集型断裂按断裂的晶体学特征分类解理断裂是材料(晶体)在一定条件下(如低温),当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。解理面一般是低指数晶面或表面能最低的晶面。剪切断裂是材料在切应力作用下,沿滑移面分离而造成的滑移面分离断裂,其中又分滑断(纯剪切断裂)和微孔聚集型断裂。微孔聚集断裂是通过微孔形核长大聚合而导致材料分离的。由于实际材...