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断裂失效分析

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业务介绍

断裂的特征:

塑性断裂的特征是在裂纹或端口附近有宏观塑性变形,或者在塑性变形处有裂纹出现,塑性断裂其典型断口是抗拉试样的杯锥状断口,杯部呈纤维状特征,锥部呈浅灰色的光滑区,并与杯部呈45°角;塑性断口的微观形态主要为韧窝。

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塑性断裂断口微观形貌(韧窝)

脆性断裂是指断裂前几乎不产生显著的塑性变形,脆性断裂按裂纹扩展的路径可以分为穿晶脆性断裂和沿晶脆性断裂。解理断裂是穿晶断裂的一种常见的主要断裂方式,解理断裂的断口宏观形貌平直,断口上有放射条纹,放射条纹的收敛点为断裂源,当构件为管材或板材时,断口上有人字纹,人字的头部指向裂纹,解理断裂的微观形貌为河流花样。沿晶断裂是指裂纹颜晶粒截面扩展,通常是因为材料内部晶界由于杂质、环境介质侵蚀等原因使得晶界发生弱化,从而发生的断裂,其断口的宏观形态呈颗粒状,微观呈冰糖状。

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准解理断口微观形貌

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沿晶断口微观形貌

准解理断裂是介于任性和脆性断裂之间的一种断裂,其断口宏观形貌具有细小的放射状条纹或呈瓷状,断口微观形态也有河流花样,并能观察到较多的撕裂岭。

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准解理断裂断口微观形貌

疲劳断裂,在机械构件的断裂失效中,疲劳断裂所占的比例达70以上。疲劳断裂包括:高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、接触疲劳、腐蚀疲劳、微振疲劳、蠕变疲劳等。疲劳断裂过程一般是工作应力多是在低于屈服应力以下进行的,基本无宏观塑性变形,所以疲劳断裂也属于脆性断裂,疲劳断口由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬时断裂区三部分组成。疲劳断裂的疲劳源场位于零件的尖角、凹槽等易产生应力集中的部位,裂纹扩展区具有独特的疲劳贝纹线,其微观形貌为疲劳辉纹。

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疲劳断口宏观形貌

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疲劳断口微观形貌

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