金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件

4金屬料的斷裂和斷我性現(xiàn)代設(shè)計(jì)與分析研究所何雪浤4金屬料的斷裂和斷我性14金屬材料的斷裂和斷裂韌性工程構(gòu)件的主要失效形式■斷裂、彈塑性失穩(wěn)、磨損、腐蝕等斷裂的不同形式疲勞斷裂、蠕變斷裂、應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞斷裂等室溫環(huán)境下單向加載時(shí)的金屬斷裂斷裂類型:脆性斷袈、韌性斷裂■斷裂過程與微觀機(jī)制斷裂的基本理論區(qū)分依據(jù)韌-脆轉(zhuǎn)化斷裂前是否發(fā)生明顯的宏觀塑性變形;斷裂前是否明顯地吸收了能量4金屬材料的斷裂和斷裂韌性24金屬材料的斷裂和斷裂韌性41脆性斷裂42延性斷裂4.3脆性—韌性轉(zhuǎn)變44線彈性條件下的斷裂韌性復(fù)習(xí)愚考45影響斷裂韌性的因素46金屬的韌化題4.7彈塑性條件下斷裂韌性的概述4金屬材料的斷裂和斷裂韌性34.1脆性斷裂脆性斷袈的宏觀特征斷裂前無明顯的塑性變形,吸收的能量很少,而裂紋的擴(kuò)展速度往往很快,幾近音速,故脆性斷裂前無明顯的征兆可尋,且斷裂是突然發(fā)生的,因而往往引起嚴(yán)重的后果。在工程應(yīng)用中,一般把平<5%定為脆性斷裂,平=5%定為準(zhǔn)脆性斷裂,平k>5%定為韌性斷裂。材料處于脆性狀態(tài)還是韌狀態(tài)并不是固定不變的,往往因材質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境等因素而相互轉(zhuǎn)化。常見的脆性斷裂有解理斷裂和晶間斷袈。4.1脆性斷裂44.11解理斷裂解理斷裂是材料在拉應(yīng)力的作用下,由于原子間結(jié)合鍵遭到破壞嚴(yán)格地沿一定的結(jié)晶學(xué)平面(即所謂“解理面″)劈開而造成的解理面一般是表面能最小的晶面,且往往是低指數(shù)的晶面解理斷口的宏觀形貌是較為平坦的、發(fā)亮的結(jié)晶狀斷面在電子顯微鏡下,解理斷口的特征是河流狀花樣。河流狀花樣是由解理臺階的側(cè)面匯合而形成的?！昂恿鳌钡牧飨蚺c裂紋擴(kuò)展方向一致在通過扭曲晶界或大角度晶界時(shí),由于相鄰晶粒內(nèi)解理面的位向差很大,裂紋在晶界受阻,裂紋尖端的高應(yīng)變能激發(fā)了在晶界另一側(cè)面的解理裂紋成核,即出現(xiàn)了新的河流花樣,而且往往數(shù)量大增。解理斷袈的另一個(gè)微觀特征是舌狀花樣,它是解理裂紋沿孿晶界擴(kuò)展而留下的舌狀凸臺或凹坑4.11解理斷裂5一些金屬的解理面金屬晶格類型解理面體心立方{001}001體心立方{001}Ma密排六方000131010i2}{101{0001}Zn(0.03/Cd{0001}密排六方{0001}{00i0zn(0.53%cd{0001}一些金屬的解理面6解理斷口的河流花樣(箭頭所指為擴(kuò)展方向)解理斷口的河流花樣(箭頭所指為擴(kuò)展方向)7裂紋擴(kuò)展和河流方向流階支流一裂紋擴(kuò)展方向河流順流方向裂紋擴(kuò)展和河流方向8裂紋穿過大角度晶界的解理河流花樣,50裂紋穿過大角度晶界的解理河流花樣9解理斷口的舌狀花樣解理斷口的舌狀花樣10金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件11金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件12金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件13金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件14金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件15金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件16金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件17金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件18金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件19金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件20金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件21金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件22金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件23金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件24金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件25金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件26金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件27金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件28金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件29金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件30金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件31金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件32金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件33金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件34金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件35金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件36金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件37金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件38金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件39金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件40金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件41金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件42金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件43金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件44金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件45金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件46金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件47金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件48金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件49金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件50金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件51金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件52金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件53金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件54金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件55金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件56金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件57金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件584金屬料的斷裂和斷我性現(xiàn)代設(shè)計(jì)與分析研究所何雪浤4金屬料的斷裂和斷我性594金屬材料的斷裂和斷裂韌性工程構(gòu)件的主要失效形式■斷裂、彈塑性失穩(wěn)、磨損、腐蝕等斷裂的不同形式疲勞斷裂、蠕變斷裂、應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞斷裂等室溫環(huán)境下單向加載時(shí)的金屬斷裂斷裂類型:脆性斷袈、韌性斷裂■斷裂過程與微觀機(jī)制斷裂的基本理論區(qū)分依據(jù)韌-脆轉(zhuǎn)化斷裂前是否發(fā)生明顯的宏觀塑性變形;斷裂前是否明顯地吸收了能量4金屬材料的斷裂和斷裂韌性604金屬材料的斷裂和斷裂韌性41脆性斷裂42延性斷裂4.3脆性—韌性轉(zhuǎn)變44線彈性條件下的斷裂韌性復(fù)習(xí)愚考45影響斷裂韌性的因素46金屬的韌化題4.7彈塑性條件下斷裂韌性的概述4金屬材料的斷裂和斷裂韌性614.1脆性斷裂脆性斷袈的宏觀特征斷裂前無明顯的塑性變形,吸收的能量很少,而裂紋的擴(kuò)展速度往往很快,幾近音速,故脆性斷裂前無明顯的征兆可尋,且斷裂是突然發(fā)生的,因而往往引起嚴(yán)重的后果。在工程應(yīng)用中,一般把平<5%定為脆性斷裂,平=5%定為準(zhǔn)脆性斷裂,平k>5%定為韌性斷裂。材料處于脆性狀態(tài)還是韌狀態(tài)并不是固定不變的,往往因材質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)和環(huán)境等因素而相互轉(zhuǎn)化。常見的脆性斷裂有解理斷裂和晶間斷袈。4.1脆性斷裂624.11解理斷裂解理斷裂是材料在拉應(yīng)力的作用下,由于原子間結(jié)合鍵遭到破壞嚴(yán)格地沿一定的結(jié)晶學(xué)平面(即所謂“解理面″)劈開而造成的解理面一般是表面能最小的晶面,且往往是低指數(shù)的晶面解理斷口的宏觀形貌是較為平坦的、發(fā)亮的結(jié)晶狀斷面在電子顯微鏡下,解理斷口的特征是河流狀花樣。河流狀花樣是由解理臺階的側(cè)面匯合而形成的?！昂恿鳌钡牧飨蚺c裂紋擴(kuò)展方向一致在通過扭曲晶界或大角度晶界時(shí),由于相鄰晶粒內(nèi)解理面的位向差很大,裂紋在晶界受阻,裂紋尖端的高應(yīng)變能激發(fā)了在晶界另一側(cè)面的解理裂紋成核,即出現(xiàn)了新的河流花樣,而且往往數(shù)量大增。解理斷袈的另一個(gè)微觀特征是舌狀花樣,它是解理裂紋沿孿晶界擴(kuò)展而留下的舌狀凸臺或凹坑4.11解理斷裂63一些金屬的解理面金屬晶格類型解理面體心立方{001}001體心立方{001}Ma密排六方000131010i2}{101{0001}Zn(0.03/Cd{0001}密排六方{0001}{00i0zn(0.53%cd{0001}一些金屬的解理面64解理斷口的河流花樣(箭頭所指為擴(kuò)展方向)解理斷口的河流花樣(箭頭所指為擴(kuò)展方向)65裂紋擴(kuò)展和河流方向流階支流一裂紋擴(kuò)展方向河流順流方向裂紋擴(kuò)展和河流方向66裂紋穿過大角度晶界的解理河流花樣,50裂紋穿過大角度晶界的解理河流花樣67解理斷口的舌狀花樣解理斷口的舌狀花樣68金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件69金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件70金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件71金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件72金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件73金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件74金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件75金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件76金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件77金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件78金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件79金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件80金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件81金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件82金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件83金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件84金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件85金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件86金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件87金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件88金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件89金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件90金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件91金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件92金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件93金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件94金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件95金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件96金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件97金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件98金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件99金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件100金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件101金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件102金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件103金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件104金屬材料的斷裂和斷裂韌性課件105金屬材料