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什么是金属的韧性断裂|圆形连接器五金材料韧性基本原理的定义

发布时间:2019-05-12 20:03:32 点击量: 625

a、圆形连接器,防水连接器五金材料韧性相关概念

韧性:断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力

韧度:单位体积材料断裂前所吸收的功

韧性断裂:裂纹缓慢扩展过程中消耗能量;断裂最先发生在纤维区,然后快速扩展形成放射最后断裂形成剪切唇,放射区在裂纹快速扩展过程中形成,一般放射区汇聚方向指向裂纹源。

脆性断裂:基本不产生塑性变形,危害性大。低应力脆断,工作应力很低,一般低于屈服极限;脆断裂纹总是从内部的宏观缺陷处开始;温度降低,应变速度增加,脆断倾向增加。

穿晶断裂:裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂,断口明亮。

沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,都是脆性断裂,由晶界处的脆性第二相等造成,断口相对灰暗。穿晶断裂和沿晶断裂可混合发生。高温下,多由穿晶断裂转为沿晶韧性断裂。

沿晶断裂断口:断口冰糖状;若晶粒细小,断口呈晶粒状。

剪切断裂:材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。(滑断、微孔聚集型断裂)

解理断裂:材料在正应力作用下,由于原于间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。

金属的强度就是指金属材料原子间结合力的大小,一般说金属熔点高,弹性模量大,热膨胀系数小则其原子间结合力大,断裂强度高。断裂的实质就是外力作用下材料沿某个原子面分开的过程。

格里菲思理论:从热力学观点看,凡是使能量减低的过程都将自发进行,凡使能量升高的过程必将停止,除非外界提供能量。Griffth指出,由于裂纹存在,系统弹性能降低,与因存在裂纹而增加的表面能平衡。如弹性能降低足以满足表面能增加,裂纹就会失稳扩展,引起脆性破坏。

b、相关理论

断裂三种主要的失效形式:磨损、腐蚀、断裂

多数金属的断裂包括裂纹的形成和扩展两个阶段。

按断裂的性态:韧性断裂和脆性断裂;按裂纹扩展路径:穿晶断裂和沿晶断裂;按断裂机制:解理断裂和剪切断裂

韧性断裂和脆性断裂:根据材料断裂前产生的宏观塑性变形量的大小来确定。通常脆性断裂也会发生微量的塑性变形,一般规定断面收缩率小于5%则为脆性断裂。反之大于5%的为韧性断裂。

脆性断口平齐而光亮,与正应力垂直,断口常呈人字纹或放射花样。

解理断裂是沿特定的晶面发生的脆性穿晶断裂,通常总沿一定的晶面分离。

解理断裂总是脆性断裂,但脆性断裂不一定是解理断裂。

常见的裂纹形成理论:①位错塞积理论 ②位错反应理论

解理与准解理

共同点:穿晶断裂;有小解理刻面;台阶及河流花样

不同点:①准解理小刻面不是晶体学解理面②解理裂纹常源于晶界,准解理裂纹常源于晶内硬质点。准解理不是一种独立的断裂机理,而是解理断裂的变种。

格雷菲斯理论是根据热力学原理得出的断裂发生的必要条件,但并不意味着事实上一定断裂。裂纹自动扩展的充分条件是尖端应力等于或大于理论断裂强度。

 

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