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材料的失效形式

材料的失效形式(模式)是与其内部微观结构与元素属性的变化密切相关。当材料承受外力作用时,若超过材料固有的临界值, 如强度">屈服强度、抗拉强度等,就会发生塑性变形而损坏,直至断裂。

尽管材料失效类型多样,但按其失效模式,大致可以分为五大类型:

断裂(fracture)、腐蚀(corrosion)、磨损(wear)、畸变(distortion) 和衰减(attenuation) 。

确定材料的失效模式与起因,必须有效区分出断裂行为、变形行为、腐蚀行为、磨损行为和衰减行为。 

● 断裂模式下几个重大的失效事故 :

                             大型运输船脆性断裂(1952年12月)

           原因:船体对接焊缝因水流波动作用而疲劳开裂,因裂纹的扩展而发生断裂。

                      “挑战者”号升空时爆炸(1986年1月28日)

原因: “挑战者”号的助推器橡胶密封圈因气温低而不易变形,导致燃料泄漏,最终引起爆炸。

                       “哥伦比亚”号返回时爆炸(2003年2月1日)

原因:“哥伦比亚”升空时,坠落的泡沫塑料保温层碎片撞击了左机翼生成两条裂纹,在返回进入大气层后,因摩擦产生高温,导致机翼熔化而断裂。 

金属材料的失效模式与机理的关系


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