材料断口分析(第七—八章).pptVIP

1第七章断口分析技术§1断口试样的选取§2断口的一般分析技术§3断口的特殊分析技术

2§1断口试样的选取一、主裂纹与二次裂纹的判别1、T型法假设一个构件上产生两条裂纹或几个碎片合拢起来，其裂纹构成“T”型，通常情况下，横穿裂纹A为首先开裂的，这时可以认为A裂纹阻碍了裂纹B的扩展，A为主裂纹，B为二次裂纹，裂源位置可能在O或O’处

32、分叉法一般情况下，裂纹分叉的方向为裂纹扩展方向，其反方向指向裂纹源O点处。即分叉裂纹为二次裂纹〔B、C、D〕，集合裂纹为主裂纹A。

43、变形法根据变形量的大小来判别。变形量大的部位为主裂纹A，其它部位为二次裂纹，裂源在主裂纹所形成的断口上。

54、氧化法根据材料在环境介质中发生氧化或腐蚀的现象确定。氧化或腐蚀严重的部位是主裂纹部位，较轻的部位是二次裂纹部位，裂源在主裂纹的外表处。

65、贝纹线法:适用于疲劳断裂一般来说，脆断用T型法、分叉法来判别主裂纹韧断用变形法来判别主裂纹环境断裂用氧化法来判别主裂纹疲劳断裂用贝纹线法来判别主裂纹

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8二、裂纹源及裂纹扩展方向的判别裂源位置的判别裂源位置：材料外表材料次外表材料内部：夹渣、气孔等地应力集中处：尖角、油孔、凹槽及划痕等裂源的判别方法：利用断口宏观形貌特征来判别1、断口三要素:纤维区中心放射线或人字纹收敛处无剪切唇处

92、疲劳断口：裂源位于平滑区疲劳前沿线曲率半径最小处3、环境断裂：裂源位于氧化或腐蚀最严重的外表或次外表

10显微裂纹局部扩展方向的判别1、韧窝裂纹撕裂韧窝的抛物线方向2、解理裂纹河流把戏的合并方向扇形把戏的发散方向台阶高度增加方向

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123、疲劳裂纹与疲劳辉纹相垂直的方向轮胎压痕间距增大的方向

13§2断口的一般分析技术一、宏观断口分析技术指用肉眼、放大镜、体视显微镜等来观察分析断口的宏观形貌特征的一种方法。二、微观断口分析技术扫描电子显微镜光学显微镜透射电子显微镜

14断口分析的主要技术手段分析手段放大倍数功能肉眼检查放大镜体视显微镜1-101-100对断口形貌有一全面了解，用于分析断裂原因，但不能判明断口的精细结构。可确定裂纹起点及扩展途径，为微观分析确定最重要途径。金相显微镜50-500除上述功能外，利用其焦深浅和易调动焦距可测定凹凸高度差，疲劳条纹间距，裂纹形态，但对断口形貌难作详细观察。分辨率＞0.2μ。透射电子显微镜1千-几十万焦深大，能观察其一次复型或二次复型凹凸不平的表面，分辨率高，成象质量好，不必破坏断口。但不能在低倍下作扫描观察。扫描电子显微镜几倍-几万可直接扫描断口，也可以用复型法观察，放大倍数可在一定范围内连续变化，高低倍比较具有方便、直接快速的优点。但分辨率不如TEM，样品尺寸受限制，有时要破坏。

15§3断口特殊分析技术一、断口的腐蚀坑分析技术1、腐蚀坑的类型位错腐蚀坑位向腐蚀坑锗中形成小角度晶界的位错腐蚀坑电子束熔炼钨的解理面腐蚀坑

162、产生原因晶体材料在一定的腐蚀介质中腐蚀溶解具有选择性和各向异性选择性：一般情况下，均选择在晶体材料的低指数平面，如立方系的｛100｝、｛110｝、｛111｝｛112｝等各向异性：腐蚀溶解是各向同性，那么其腐蚀溶解体积将呈一个圆锥体假设腐蚀溶解是各向异性，那么其腐蚀溶解体积将呈一个角锥体〔多面体〕3、几何形状依赖于材料的晶体结构，即晶体结构不同，腐蚀坑的几何形状也不相同

17如：立方晶系的金属或合金，优先被腐蚀溶解的晶面通常是100、110、111等，腐蚀坑实质上就是由这些低指数晶面所围成的多面体，