疲劳断口的宏观形貌特征.ppt

疲劳断口的宏观形貌特征2014年12月30日1编辑ppt目录疲劳断口的观察方法疲劳断口的宏观形貌特征根据宏观形貌特征判断受载情况2编辑ppt疲劳断口的观察方法断裂机理的分类(1)解理断裂(2)准解理断裂(3)韧窝断裂(4)沿晶断裂(5)疲劳断裂(6)蠕变断裂(7)…….沿晶断裂韧窝断裂3编辑ppt疲劳断口的观察方法为什么要进行疲劳断口分析?断口总是发生在金属组织中最薄弱的地方,记录着有关断裂全过程的许多珍贵资料。借助断口可以分析断裂类型、断裂方式、断裂路径、断裂过程、断裂性质、断裂原因和断裂机理,所以对断口的观察和研究一直受到重视。疲劳断口提供了大量信息,由断口可分析裂纹起因、扩展信息、临界裂纹尺寸、破坏载荷等,是疲劳失效分析的重要依据。疲劳断口分析的实验基础:对断口表面的宏观形貌和微观结构特征进行直接观察和分析。断口的宏观形貌特征断口的微观结构特征4编辑ppt疲劳断口的观察方法断口的宏观形貌(通常指40x以下)观察总体形貌特征,定性分析。是否疲劳破坏?(能否看到三个特征区)何处为裂纹源?(可以直接从断口处观察到)裂纹临界尺寸?(扩展区大小)破坏载荷?(结合断裂力学知识计算)断口的微观结构(通常指40x以上)得到局部细节处的信息,了解破坏形成的微观机理,本质上把握疲劳现象;甚至可以进行定量计算。观察方法:按照观察工具的不同,可以大致分为三类:肉眼或者放大镜观察——1~10x使用金相显微镜观察——10~1000x使用电子显微镜观察——1000x以上断口的宏观形貌特征断口的微观结构特征5编辑ppt疲劳断口的观察方法观察工具和能观察到的对象:观察工具肉眼、放大镜金相显微镜电子显微镜放大倍数1~10x10~1000x1000x以上观察对象宏观断口、海滩条带裂纹源、滑移、夹杂、缺陷条纹、微解理、微孔聚合例图6编辑ppt疲劳断口的宏观形貌特征断口的宏观形貌材料疲劳断裂虽然类似脆性断裂,但疲劳断口明显区别于其他类型断口:断口的宏观形貌特征疲劳断口脆性断口塑性断口7编辑ppt疲劳断口的宏观形貌特征疲劳断口的宏观形貌分为三个区:疲劳源(源区)裂纹扩展区(扩展区)最后断裂区(瞬断区)8编辑ppt疲劳断口的宏观形貌特征疲劳源疲劳源区是疲劳裂纹的萌生地,该区一般位于构件的表面或内部缺陷处,可能一个,也可能多个。疲劳源位于构件的表面疲劳源位于内部缺陷处在断口上无法明显的看到裂纹萌生的许多细节,但是疲劳断口的整体形貌特征仍可确定疲劳源的大体位置。疲劳源位于构件的表面9编辑ppt疲劳断口的宏观形貌特征疲劳源疲劳源区是疲劳裂纹的萌生地,该区一般位于构件的表面或内部缺陷处,可能一个,也可能多个。疲劳源位于构件的表面疲劳源位于内部缺陷处疲劳裂纹萌生的原因:裂纹构件结构形状不合理:截面突变、拐角、缺口等;构件表面的晶粒粗大等组织缺陷,或者表面存在切削刀痕或划伤等工艺缺陷;若在材料的内部存在严重的冶金缺陷如夹渣、疏松时疲劳源也可能在此处产生。10编辑ppt