材料力學性能1拉伸new

材料力學性能

MechanicalProperties

ofMaterials關(guān)于性能什么是力學性能？

材料在外加載荷（外力）作用下或載荷與環(huán)境因素（溫度、介質(zhì)、加載速率）聯(lián)合作用下所表現(xiàn)的行為（力學行為）。評定材料質(zhì)量優(yōu)劣的依據(jù)，進行安全設(shè)計的主要參數(shù)。機械性能：

mechanicalproperties表現(xiàn)形式：

與彈性和非彈性反應(yīng)相關(guān)或涉及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，宏觀上表現(xiàn)為變形和斷裂。MechanicalpropertiesMechanicalTests

Strength-TensiontestPlasticityDuctile（延性）Stiffness（剛度）Hardness-HardnesstestToughness(韌性)-Impacttest主要力學性能指標強度、塑性、硬度沖擊韌度、斷裂韌性耐磨性、缺口敏感性疲勞性能、高溫性能力學性能化學成分內(nèi)因冶金質(zhì)量組織結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力表面內(nèi)部缺陷載荷性質(zhì)外因應(yīng)力狀態(tài)載荷譜溫度環(huán)境介質(zhì)關(guān)于失效失效現(xiàn)象：

材料對變形和斷裂的抗力與服役條件不相適應(yīng)，便會使機件失去預(yù)定的效能。表現(xiàn)形式：過量彈性變形、過量塑性變形、斷裂、磨損。失效分析：找出失效的原因，分清責任，給出解決方案。對力學性能的進一步理解

材料抵抗外加載荷（外力）引起的變形和斷裂的能力或材料失效抗力。力學性能測試方法：國家標準，在實驗室條件下測試。力學性能指標：某力學參量≥相應(yīng)的力學性能指標（失效判據(jù)）強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性、缺口敏感性等。

評定材料質(zhì)量的主要依據(jù)，選材和強度計算的主要依據(jù)。關(guān)于力學性能指標實驗室條件與實際使用條件的差別：

尺寸效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、應(yīng)力狀態(tài)。力學性能指標的本質(zhì)、物理概念、實用意義：

某力學參量≥相應(yīng)的力學性能指標（失效判據(jù)）力學性能指標間的關(guān)系：

如強度、塑性、韌性間的關(guān)系。微觀機理，指標與材料成分、組織的關(guān)系正確、合理使用材料，研制新材料；改進、開發(fā)冷熱加工工藝，發(fā)揮材料性能潛力；為構(gòu)件失效分析提供基礎(chǔ)。學習目的力學性能指標的本質(zhì)、物理意義、實用意義、指標間的關(guān)系；材料在服役條件下的失效現(xiàn)象和微觀機制；影響力學性能指標的內(nèi)在因素和外在因素，提高的方向和途徑；力學性能測試技術(shù)。學習內(nèi)容

教學內(nèi)容安排第一章金屬在單向靜拉伸載荷下的力學性能第二章金屬在其他靜加載下的力學性能第三章金屬在沖擊載荷下的力學性能第四章金屬的斷裂韌性第五章金屬的疲勞第六章金屬的應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂第七章金屬磨損和接觸疲勞

第八章金屬高溫力學性能第一章金屬在單向靜拉伸載荷下的力學性能試驗方法：單向靜拉伸試驗；靜載荷指載荷大小、方向不隨時間發(fā)生變化。特點：溫度、應(yīng)力狀態(tài)、加載速率確定試樣：標準試樣或非標試樣三種失效形式：過量彈性變形、塑性變形、斷裂性能指標：最基本的力學性能指標（強度、塑性等）關(guān)于試驗方法記錄下載荷（力）和伸長量，得到F-ΔL曲線。拉伸實驗過程Loadelongation夾持部分過渡部分工作部分(標距)第一節(jié)拉伸力-伸長曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線拉伸力-伸長曲線四個階段:彈性變形不均勻屈服塑性變形均勻塑性變形不均勻集中塑性變形注意:曲線形狀與材料的種類和狀態(tài)有關(guān);與試樣尺寸有關(guān)。應(yīng)力-應(yīng)變曲線工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線:工程應(yīng)力工程應(yīng)變特點:使用方便,計算簡單未計及試樣變形過程中尺寸變化對應(yīng)力應(yīng)變帶來的影響第一節(jié)拉伸力-伸長曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線彈性極限屈服強度抗拉強度斷裂強度TermsfromEngineeringStress-StrainCurve彈性模量ElasticmodulusE=σ/ε

比例極限Proportionstrengthσp

應(yīng)力與應(yīng)變成嚴格正比關(guān)系的最大應(yīng)力

σp=Fp/A0

彈性極限Elasticstrengthσe

材料由彈性變形過渡到彈-塑性變形的應(yīng)力

σe=Fe/A0

σ0.005σ0.01σ0.05屈服強度Yieldstrengthσs抗拉強度TensilestrengthσbTermsfromEngineeringStress-StrainCurve塑性:材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評定指標是斷后伸長率和斷面收縮率。伸長率:試樣拉斷后標距的伸長量與原標距長度的百分比。斷面收縮率:試樣拉斷后縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。LowcarbonsteelCastingironσ-εcurvesoflow-carbonst.,castingironDuctileVSBrittleMaterials

DifferentDuctileMaterials

Stress0.0020.002SySyElasticPlasticElasticPlasticMostmetals-Al,CuWithoutyieldingLowcarbonsteelWithyieldingStress-straincurvesofdifferentmaterialsTensilestrengthRoomtemperature1000℃Strainrate200℃EffectofstrainrateonthetensilestrengthofcopperfortestsatvarioustemperaturesStrainrateeffectandInfluenceoftemperatureonstress-straincurve應(yīng)力-應(yīng)變曲線真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線:真實應(yīng)力真實應(yīng)變特點:真實應(yīng)變具有可加性真實應(yīng)力應(yīng)變與工程應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系第一節(jié)拉伸力-伸長曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)于真實應(yīng)變的可加性例1:原長100mm

第一次加載伸長到150mm

第二次加載伸長到200mm第一節(jié)拉伸力-伸長曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線工程應(yīng)變:第一次(150-100)/100=50%第二次(200-150)/150=33%總應(yīng)變(200-100)/100=100%真實應(yīng)變:第一次ln(150/100)=ln(3/2)第二次ln(200/150)=ln(4/3)總應(yīng)變ln(200/100)=ln2Ln(3/2)+ln(4/3)=ln(3/24/3)=ln2在大變形條件下真實應(yīng)變與工程應(yīng)變有明顯區(qū)別.第二節(jié)彈性變形一、彈性變形及其實質(zhì)可逆變形原子間作用力外力引起原子位移去除外力后回到平衡位置彈性變形量一般比較小，小于1%符合虎克定律二、虎克定律簡單應(yīng)力狀態(tài)下的虎克定律

1.單向拉伸

2.剪切和扭轉(zhuǎn)

3.E、G和

的關(guān)系第二節(jié)彈性變形切應(yīng)力剪切模量切應(yīng)變二、虎克定律廣義虎克定律

復雜應(yīng)力狀態(tài)主應(yīng)力主應(yīng)變

第二節(jié)彈性變形描述彈性的指標：彈性模量、彈性極限、彈性比功三、彈性模量彈性應(yīng)力與彈性應(yīng)變的比值材料剛度：材料對彈性變形的抗力注意與構(gòu)件剛度的區(qū)別(機床主軸、床身，內(nèi)燃機曲軸等)反映了原子間作用力的大小，取決于原子本性和晶格類型對組織不敏感，最穩(wěn)定的力學性能參數(shù)

第二節(jié)彈性變形周期表中同一周期內(nèi)，原子序數(shù)，E

周期表中同一族中，原子序數(shù)，E不同類型的材料，其彈性模量差別很大。成分和組織影響不大。彈性模量是和材料的熔點成正比的，越是難熔的材料彈性模量也越高。第二節(jié)彈性變形零件剛度與材料剛度不同與材料的剛度有關(guān)外，與零件的截面尺寸與形狀，載荷作用方式有關(guān)。零件剛度=剛度x截面積提高零件的剛度，在不增加截面積的情況下，選用E高的材料，如鋼鐵材料橋式吊車梁，需要足夠剛度以免撓度偏大，起吊重物時引起振動精密機床的主軸如果不具有足夠的剛度，就不能保證零件的加工精度。汽車拖拉機中的曲軸彎曲剛度不足，就會影響活塞、連桿及軸承等重要零件的正常工作；若扭轉(zhuǎn)剛度不足，則可能會產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動。第二節(jié)彈性變形四、彈性比功（Resilience）又稱彈性比能、應(yīng)變比能表示材料吸收彈性變形功的能力(Capacityofmaterialtoabsorbandrecovertheenergywithinelasticregion)用塑性變形前單位體積吸收的最大彈性變形功表示。實際應(yīng)用中用

0.01代替

e第二節(jié)彈性變形四、彈性比功第二節(jié)彈性變形淬火+中溫回火冷變形強化選低E的合金五、滯彈性彈性變形（加載或卸載）過程中應(yīng)變落后于應(yīng)力的現(xiàn)象。純彈性體：彈性應(yīng)變只與載荷大小有關(guān)，與加載的方向和時間無關(guān)。實際材料：不僅是應(yīng)力的函數(shù)，也是時間的函數(shù)。隨時間延長，產(chǎn)生附加彈性應(yīng)變。與材料的成分、組織有關(guān)。第二節(jié)彈性變形五、滯彈性彈性滯后環(huán)：彈性區(qū)內(nèi)單向快速加載、卸載時，加載線與卸載線不重合，形成閉合回線。說明加載時消耗于金屬的變形功大于卸載時金屬恢復變形所放出的變形功。部分變形功被金屬所吸收，“內(nèi)耗”交變載荷下：彈性滯后環(huán)、塑性滯后環(huán)。循環(huán)韌性與內(nèi)耗：材料在交變載荷（振動）下吸收不可逆變形功的能力。第二節(jié)彈性變形六、包申格效應(yīng)Bauschingereffect概念：金屬材料經(jīng)過預(yù)先加載產(chǎn)生少量的塑性變形（殘余應(yīng)變約為1%-4%）,卸載后再同向加載,彈性極限增加;反向加載,彈性極限降低的現(xiàn)象.

可使某些鋼和鈦合金規(guī)定殘余伸長應(yīng)力降低15～20％。第二節(jié)彈性變形124021763287485σMPaε六、包申格效應(yīng)包申格應(yīng)變:

度量包申格效應(yīng)的定量指標,指給定應(yīng)力下正向加載與反向加載兩應(yīng)力-應(yīng)變曲線間的應(yīng)變差.第二節(jié)彈性變形六、包申格效應(yīng)物理機制：

A.位錯運動受林位錯的影響;B.殘余應(yīng)力第二節(jié)彈性變形六、包申格效應(yīng)包申格效應(yīng)的應(yīng)用

1.對疲勞強度的影響：低周疲勞，循環(huán)軟化

2.成型工藝對制品強度的影響

3.反向成型消除辦法:1.預(yù)先進行較大的塑性變形;2.反向加載前進行回復或再結(jié)晶退火.

第二節(jié)彈性變形一、塑性變形方式及特點兩種常見的方式:

滑移、孿生

第三節(jié)塑性變形一、塑性變形方式及特點滑移

1.滑移系的多少影響金屬的塑性，但不是唯一因素(如晶格阻力)2.滑移面受溫度、成分、預(yù)先塑性變形影響

3.滑移方向比較穩(wěn)定

第三節(jié)塑性變形舉例：bcc與fcc的比較Fcc---12bcc---48hcp---3滑移系多少影響塑性，bcc>hcp一、塑性變形方式及特點孿生

1.fcc、bcc、hcp三類金屬都可發(fā)生

2.fcc低溫下變形

3.bcc在沖擊載荷或低溫下變形

4.hcp易于孿生

5.沿特定晶面和特定晶向進行

6.孿生變形量很小，但能為滑移創(chuàng)造條件。

第三節(jié)塑性變形一、塑性變形方式及特點多晶體的塑性變形1.各晶粒變形的不同時性和不均勻性晶粒取向：軟取向、硬取向多相合金各相間的性能差異不均勻性：晶粒間、基體與第二相間、晶粒內(nèi)部2.各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性保持多晶體的連續(xù)性多系滑移：5個獨立的滑移系

hcp滑移系少，不易協(xié)調(diào)，塑性差。第三節(jié)塑性變形二、屈服現(xiàn)象和屈服點屈服現(xiàn)象(yielding)1.開始產(chǎn)生宏觀塑性變形的一種標志2.外力不增加（或增加到一定數(shù)值時突然下降，隨后不增加或上下波動），試樣繼續(xù)伸長。3.屈服點：

s

上屈服點

su

下屈服點

sl4.屈服伸長、屈服平臺/屈服齒第三節(jié)塑性變形二、屈服現(xiàn)象和屈服點屈服現(xiàn)象的特點1.不均勻塑性變形2.呂德斯帶/屈服線(是指退火的低碳鋼薄板在沖壓加工時，由于局部的突然屈服產(chǎn)生不均勻變形，而在鋼板表面產(chǎn)生條帶狀皺褶的一種現(xiàn)象)第三節(jié)塑性變形屈服現(xiàn)象經(jīng)常在退火、正火、調(diào)質(zhì)的中、低碳鋼和低合金鋼中出現(xiàn)。二、屈服現(xiàn)象和屈服點屈服現(xiàn)象的本質(zhì)與微觀機制三個相關(guān)因素：材料在變形前可動位錯密度小（大量位錯被釘扎）塑性變形產(chǎn)生，位錯快速增殖位錯運動速率和外加應(yīng)力有強烈依存關(guān)系第三節(jié)塑性變形ρ可動位錯密度、v：位錯運動速率τ沿滑移面的切應(yīng)力τ0位錯以單位速率運動所需的切應(yīng)力m’位錯運動速率應(yīng)力敏感系數(shù)恒應(yīng)變率下運動位錯的密度突然增加。二、屈服現(xiàn)象和屈服點屈服現(xiàn)象的應(yīng)用

1.低碳鋼板料沖壓：皺褶現(xiàn)象，1%-2%預(yù)變形，應(yīng)變時效

2.屈服強度對于有明顯物理屈服現(xiàn)象的金屬材料，定義屈服點或下屈服點為屈服強度，表征材料對微量塑性變形的抗力。

s、

sl

對于具有連續(xù)屈服特征的金屬材料，定義用規(guī)定微量塑性伸長應(yīng)力表征材料對微量塑性變形的抗力，相當于屈服強度。第三節(jié)塑性變形二、屈服現(xiàn)象和屈服點規(guī)定微量塑性伸長應(yīng)力：規(guī)定非比例伸長應(yīng)力：從應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到；

p0.01、p0.05、p0.2規(guī)定殘余伸長應(yīng)力：卸載法，

r0.2規(guī)定總伸長應(yīng)力：從應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到，

t0.5第三節(jié)塑性變形本書中統(tǒng)一用

s、

0.2表示屈服強度二、屈服現(xiàn)象和屈服點屈服強度的工程應(yīng)用許用應(yīng)力

n為安全系數(shù)，n≥2.

對于復雜受載狀況：

Tresca最大切應(yīng)力判據(jù)：

Mises畸變能判據(jù)：第三節(jié)塑性變形三、影響屈服強度的因素三點注意事項：

1.屈服變形是位錯增殖和運動的結(jié)果，凡是影響位錯增殖和運動的因素必然要影響屈服強度；

2.實際金屬材料的力學行為是許多晶粒綜合作用的結(jié)果，晶界、相鄰晶粒約束、化學成份、第二相都產(chǎn)生影響；

3.各種外界因素影響位錯運動。第三節(jié)塑性變形屈服強度點陣阻力晶界阻力位錯交互作用力固溶強化第二相強化內(nèi)因外因加載速率溫度應(yīng)力狀態(tài)影響屈服強度的內(nèi)在因素

1.金屬本性及晶格類型

純金屬單晶體的屈服強度，從理論上講就是位錯開始運動的臨界切應(yīng)力，受到晶格阻力、位錯間交互作用阻力。第三節(jié)塑性變形晶格阻力位錯間交互作用阻力第三節(jié)塑性變形晶格阻力：W----位錯寬度，a----滑移面的晶面間距，b----柏氏矢量的模，G----切變模量，

----泊松比fcc:位錯寬度w較大，派-納力很小，屈服應(yīng)力低bcc:位錯寬度w較小，派-納力很大，屈服應(yīng)力高第三節(jié)塑性變形位錯間交互作用阻力：平行位錯間的交互作用運動位錯與林位錯間的交互作用(對于在滑移面上運動的位錯來說，穿過此滑移面的其他位錯稱為林位錯)L----位錯間距

----位錯密度影響屈服強度的內(nèi)在因素

2.晶粒大小和亞結(jié)構(gòu)晶界（亞晶界）阻礙位錯運動，形成位錯塞積，產(chǎn)生應(yīng)力集中。

第三節(jié)塑性變形Hall-Petch公式：σi------位錯在晶體中運動的摩擦阻力，單晶體的屈服強度d------多晶體中各晶粒的平均直徑ky:------晶界對強化貢獻大小的釘扎常數(shù)影響屈服強度的內(nèi)在因素

2.晶粒大小和亞結(jié)構(gòu)

第三節(jié)塑性變形Hall-Petch公式：描述金屬屈服強度與晶粒尺寸的關(guān)系bcc的Ky>fcc,hcp的Ky，bcc細晶強化效果最強細晶強化：材料強韌化的好辦法超細晶強化：大幅度改善鋼的性能Hall-Petch公式對亞晶界也適用，但ky不同。影響屈服強度的內(nèi)在因素

3.溶質(zhì)元素純金屬中加入溶質(zhì)原子，形成合金固溶體，產(chǎn)生固溶強化。

間隙固溶體置換固溶體固溶強化效果是溶質(zhì)原子與位錯交互作用能及溶質(zhì)濃度的函數(shù)。

間隙固溶體的強化效果大于置換固溶體。第三節(jié)塑性變形影響屈服強度的內(nèi)在因素

4.第二相合金多為多相組織，基體金屬（固溶體）+第二相

不可變形的第二相質(zhì)點（位錯線彎曲、繞過，位錯環(huán)）可變形的第二相質(zhì)點（切割質(zhì)點，形成新的表面）

第三節(jié)塑性變形位錯環(huán)位錯不可變形第二相粒子滑移面可變形第二相粒子位錯影響屈服強度的內(nèi)在因素

4.第二相彌散強化:機械混摻于基體材料中的硬質(zhì)顆粒引起的強化沉淀強化:合金元素與基體元素的化合物會引起合金強化

與第二相的尺寸、形狀、數(shù)量有關(guān)

第三節(jié)塑性變形影響屈服強度的外在因素

溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)第三節(jié)塑性變形隨著溫度的降低與應(yīng)變速率的增高，材料的屈服強度升高體心立方金屬對溫度和應(yīng)變速率特別敏感：低溫脆化應(yīng)力狀態(tài)不同，測得的屈服強度也不同。影響屈服強度的外在因素

溫度的影響：第三節(jié)塑性變形

bcc金屬的

p-n力高，在屈服強度中有較大比例，而p-n屬短程力，對溫度十分敏感。影響屈服強度的外在因素

應(yīng)變速率的影響:第三節(jié)塑性變形應(yīng)變率效應(yīng)m----應(yīng)變速率敏感指數(shù)影響屈服強度的外在因素應(yīng)力狀態(tài)的影響：第三節(jié)塑性變形應(yīng)力狀態(tài)不同，測得的屈服強度也不同。扭轉(zhuǎn)屈服強度比拉伸屈服強度低，拉伸比彎曲屈服強度低。注意：不同應(yīng)力狀態(tài)下的屈服強度不同，并不是材料性質(zhì)的變化，是在不同條件下的力學表現(xiàn)不同。四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形

外力超過屈服階段以后,進入均勻塑性變形階段,隨應(yīng)變增加,變形抗力不斷提高.表明金屬材料具有阻止繼續(xù)塑性變形的能力.原因:

位錯增殖,運動受阻.四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形Hollomon關(guān)系式:S-----真實應(yīng)力;e----真實應(yīng)變n----加工硬化指數(shù)或應(yīng)變硬化指數(shù)，金屬材料抵抗繼續(xù)塑性變形的能力K:硬化系數(shù)或強度系數(shù)，真實應(yīng)變?yōu)?時的真實應(yīng)力四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形Hollomon關(guān)系式:兩種極限情況:n=0，S=K=常數(shù)材料在外力不增大時，可繼續(xù)塑性變形，沒有應(yīng)變硬化能力，理想塑性體;n=1，S=Ke,

材料為完全理想的彈性體.n=1/2的為一拋物線。四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形Hollomon關(guān)系式:n越大，材料對繼續(xù)塑性變形的抗力越高。金屬材料n

=0.1-0.5四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形作圖法求n值:四、應(yīng)變硬化（形變強化）第三節(jié)塑性變形n值的工程意義:金屬材料具有抗過載能力;對材料的冷沖壓性能十分重要;不能用熱處理方法強化的材料,可進行應(yīng)變硬化法強化.五、縮頸現(xiàn)象和抗拉強度1.縮頸現(xiàn)象第三節(jié)塑性變形

韌性金屬材料拉伸試驗時,均勻塑性變形達到一定程度以后出現(xiàn)的集中塑性變形現(xiàn)象.五、縮頸現(xiàn)象和抗拉強度縮頸頸部應(yīng)力修正第三節(jié)塑性變形按計算得到真實應(yīng)力>實際真應(yīng)力真實、工程應(yīng)力—應(yīng)變曲線，彈性部分重合，頸縮開始點位于工程曲線的左上方，工程應(yīng)力—應(yīng)變曲線頸縮后的應(yīng)力降低為假象五、縮頸現(xiàn)象和抗拉強度2.抗拉強度第三節(jié)塑性變形拉斷過程中最大試驗力對應(yīng)的應(yīng)力,也稱強度極限.它代表金屬材料所能承受的最大拉伸應(yīng)力,表征對最大均勻塑性變形的抗力.五、縮頸現(xiàn)象和抗拉強度第三節(jié)塑性變形抗拉強度的實際意義:不作為機件設(shè)計參數(shù)使用,用于評定材料質(zhì)量;對于脆性材料,它與斷裂強度相等;屈強比(

s/b),強度儲備,沖壓板材的指標;與其它指標(HB,

-1)有經(jīng)驗關(guān)系.斷后伸長率斷面收縮率六、塑性第三節(jié)塑性變形材料在斷裂前發(fā)生不可逆塑性變形的能力=均勻塑性變形+集中塑性變形六、塑性第三節(jié)塑性變形塑性指標的意義:塑性力學性能指標不直接用于機件設(shè)計;對靜載下工作的機件，要求有一定塑性;防止機件偶然過載產(chǎn)生突然破壞，塑變有緩和應(yīng)力集中作用;有裂紋機件，塑性可松弛裂紋尖端局部應(yīng)力;金屬成型加工：軋制、擠壓等冷熱變形生產(chǎn)出合格品;塑性反映冶金質(zhì)量優(yōu)劣.七、靜力韌度

第三節(jié)塑性變形韌度：材料韌性的力學性能指標，靜力韌度、沖擊韌度、斷裂韌度韌性：金屬斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力.材料抵抗裂紋擴展的能力。靜力韌度：金屬材料在靜拉伸時單位體積材料斷裂前吸收的功，真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的面積。強度和塑性的綜合指標。近似計算：失效形式：如彈塑性失穩(wěn)、磨損、腐蝕等。斷裂是機械和工程構(gòu)件失效的主要形式之一。斷裂是材料的一種十分復雜的行為，在不同的力學、物理和化學環(huán)境下，會有不同的斷裂形式。研究斷裂的主要目的是防止斷裂，以保證構(gòu)件在服役過程中的安全。第四節(jié)金屬的斷裂完全斷裂：

在應(yīng)力作用下（或兼有熱、介質(zhì)、共同作用）使金屬分為兩個、或幾個部分；不完全斷裂：

金屬內(nèi)部存在裂紋。材料或結(jié)構(gòu)件的斷裂經(jīng)歷二個階段：

裂紋的形成、擴展。宏微觀分析：

斷口形貌（宏觀斷口、微觀斷口）機理分析：

裂紋如何在材料中形成、長大、裂紋的形成條件。第四節(jié)金屬的斷裂一、斷裂的類型

按斷裂的性質(zhì)（斷裂前塑性變形的大?。喉g性斷裂：斷裂前產(chǎn)生明顯的塑性變形，斷口呈暗灰色纖維狀。

>5%脆性斷裂：斷裂前無明顯的塑性變形，斷口呈光亮的結(jié)晶狀。

<5%第四節(jié)金屬的斷裂一、斷裂的類型

按裂紋擴展的路徑：穿晶斷裂：裂紋穿過晶粒內(nèi)部。可為韌性斷裂（室溫）、脆性斷裂（低溫）沿晶斷裂：裂紋沿晶界擴展。多數(shù)為脆性斷裂第四節(jié)金屬的斷裂第四節(jié)金屬的斷裂穿晶斷裂第四節(jié)金屬的斷裂

沿晶斷裂冰糖狀第四節(jié)金屬的斷裂穿晶斷裂和沿晶斷裂混合一、斷裂的類型

按斷裂面的取向：正斷：斷裂的宏觀表面與

max垂直。切斷：斷裂的宏觀表面平行于

max。第四節(jié)金屬的斷裂一、斷裂的類型

按斷裂機理：解理斷裂和剪切斷裂解理斷裂-脆性斷裂

金屬材料在一定