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发表于 2010-12-1 12:50:29
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解理断口:
属于一种穿晶脆性断裂,根据金属原子键合力的强度分析,对于一定晶系的金属,均有一组原子键合力最弱的、在正应力下容易开裂的晶面,这种晶面通常称为解理面。例如:属于立方晶系的体心立方金属,其解理面为{100}晶面;六方晶系为{0001};三角晶系为{111}。一个晶体如果是沿着解理面发生开裂,则称为解理断裂。面心立方金属通常不发生解理断裂。解理断裂的特点是:断裂具有明显的结晶学性质,即它的断裂面是结晶学的解理面{h k l},裂纹扩展方向是沿着一定的结晶方向 〈u v w〉。为了表示这种结晶学性质,通常用解理系统{h k l}〈u v w〉来描述。对于体心立方金属,已观察到的解理系统有 {100} <001>,{100}〈011〉等。解理断口的特征是宏观断口十分平坦,而微观形貌则是由一系列小裂面(每个晶粒的解理面)所构成。在每个解理面上可以看到一些十分接近于裂纹扩展方向的阶梯,通常称为解理阶解理阶的形态是多种多样的,同金属的组织状态和应力状态的变化有关。其中所谓“河流花样”是解理断口的最基本的微观特征。河流花样解理阶的特点是:支流解理阶的汇合方向代表断裂的扩展方向;汇合角的大小同材料的塑性有关,而解理阶的分布面积和解理阶的高度同材料中位错密度和位错组态有关。因此,通过对河流花样解理阶进行分析,就可以帮助我们寻找主断裂源的位置,判断金属的脆性程度,和确定晶体中位错密度和位错容量。
准解理断口:
是一种穿晶断裂。根据蚀坑技术分析表明,多晶体金属的准解理断裂也是沿着原子键合力最薄弱的晶面(即解理面)进行。例如:对于体心立方金属(如钢等),准解理断裂也基本上是{100}晶面,但由于断裂面上存在较大程度的塑性变形(见范性形变),故断裂面不是一个严格准确的解理面。准解理断裂首先在回火马氏体等复杂组织的钢中发现。对于大多数合金钢(如 Ni-Cr钢和Ni-Cr-Mo钢等),如果发生断裂的温度刚好在延性-脆性转变温度的范围内,也常出现准解理断裂。从断口的微观形貌特征来看,在准解理断裂中每个小断裂面的微观形态颇类似于晶体的解理断裂,也存在一些类似的河流花样,但在各小断裂面间的连结方式上又具有某些不同于解理断裂的特征,如存在一些所谓撕裂岭等。撕裂岭是准解理断裂的一种最基本的断口形貌特征。准解理断裂的微观形貌的特征,在某种程度上反映了解理裂纹与已发生塑性变形的晶粒间相互作用的关系。因此,对准解理断裂面上的塑性应变进行定量测量,有可能把它同断裂有关的一些力学参数如:屈服应力、解理应力和应变硬化参数等联系起来。 |
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