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鋼材金屬的裂紋的類別和分類

裂紋有各種各樣的形式,但就具體問題進(jìn)行分析,首先要找到裂紋源,然后根據(jù)裂紋源,及裂紋形狀進(jìn)行具體分析,比如穿晶裂紋、疲勞裂紋、匯流裂紋、晶界裂紋、熱疲勞裂紋、淬火裂紋、龜裂等等。根據(jù)不同的角度對(duì)裂紋進(jìn)行分類,如下:


1,根據(jù)斷裂前的變形程度:塑性和脆性裂紋。純塑性和純脆性裂紋較少見,通常是二者混合的裂紋。

韌性斷裂的特征如下:

  1. 斷口有酒杯狀韌窩;

  2. 斷口外貌呈杯錐狀,錐底垂直于主應(yīng)力,錐面平行于最大切應(yīng)力,與主應(yīng)力呈45度。

  3. 斷口表面呈纖維狀,顏色灰暗。


鋼材金屬的裂紋的類別和分類-1


鋼材金屬的裂紋的類別和分類-2


脆性斷裂的特征如下:

  1. 斷口與正應(yīng)力垂直;

  2. 斷口平齊光亮;

  3. 斷口有人字紋或放射性花樣;

鋼材金屬的裂紋的類別和分類-3

人字花紋是脆性斷裂的顯著宏觀特征。

人字裂紋的形成過程如下:

試樣在外力作用下,首先在薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生塑性變形,形成微裂紋,然后擴(kuò)展成為半月形的,小范圍的纖維區(qū)。

當(dāng)裂紋達(dá)到臨界尺寸時(shí),便迅速的失穩(wěn)擴(kuò)展,首先在裂紋前端不遠(yuǎn)處產(chǎn)生三向應(yīng)力區(qū),并在該區(qū)內(nèi)生核,繼而拓展成為橢圓餅狀的內(nèi)裂紋,在外力作用下,該內(nèi)裂紋迅速長大,并與前端裂紋交截,裂紋向前推進(jìn)。

繼而形成新的裂紋前端,新的三向應(yīng)力區(qū),新的內(nèi)裂紋;這些依次在不同時(shí)間內(nèi)裂紋長大,合并并不斷形成新的內(nèi)裂紋,并不斷向前擴(kuò)展,形成拋物線狀裂紋前端。


2,按照裂紋擴(kuò)展路徑分類:沿晶,穿晶和混晶。

鋼材金屬的裂紋的類別和分類-4

3,按照裂紋機(jī)制分類:解理斷裂和剪切斷裂;通常解理斷裂是脆性斷裂,但也有較大塑性變形;

4,按照受力類型分類:靜載斷裂(拉伸斷裂,扭轉(zhuǎn)斷裂),沖擊斷裂和疲勞斷裂。

5,按照介質(zhì)環(huán)境分類:低溫冷脆斷裂,靜載延滯斷裂,應(yīng)力腐蝕斷裂,氫脆斷裂等。

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