裂纹与断口分析ppt课件.ppt

金属材料失效分析河海大学力学与材料学院硕士课程第2讲裂纹与断口分析(Failureanalysisofmetallicmaterials)编讲:江静华.*第2讲裂纹与断口分析第一节裂纹与断口第二节裂纹分析第三节断口分析.*第一节裂纹与断口完整金属在应力作用下,某些薄弱部位发生局部破裂而形成的一种不稳定缺陷。直接破坏材料的连续性应力集中(多数裂纹尾端较尖锐)→金属发生低应力下破坏裂纹(裂缝)实际金属零件中不可避免存在各种微裂纹。可能产生于工艺或使用过程中,在特定载荷或环境条件下逐渐产生并逐渐长大,一旦扩展到临界尺寸,零件即发生完全破坏—断裂!通过无损检测,内部有超过按断裂力学计算的临界尺寸的裂纹或缺陷的零件,应报废!.*金属构件在应力作用下分离为互不相连的两个或两个以上部分,断裂处暴露出的自然表面(即裂纹扫过的面积)称为断口。形貌特征→裂纹扩展留下的痕迹。断口与断裂过程有关信息的直接记录(忠实记录者和见证者)判别失效原因的有利证据(根据断口主裂纹判别裂纹源).*金属材料的断裂过程三个阶段:---裂纹萌生;---裂纹亚稳扩展及失稳扩展;---断裂。低速稳态扩展:﹤5m/s非稳态快速扩展:>1Km/s声速:空气(25℃)346m/、成形或使用阶段的启裂、萌生裂纹,受不同的环境因素及承载状态的影响而使裂纹扩展直至断裂。不同特征的各种类型断裂!,通常是出现脆性和韧性的混合型断裂。?.*①韧性断裂与断口特征(屈服强度)机理.*(微观)(宏观).*②脆性断裂与断口特征Q:何种晶体结构材料易出现脆性断裂?(宏观).*薄板表面薄板侧面-断口.