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钢材金属的裂纹的类别和分类

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裂纹有各种各样的形式,但就具体问题进行分析,首先要找到裂纹源,然后根据裂纹源,及裂纹形状进行具体分析,比如穿晶裂纹、疲劳裂纹、汇流裂纹、晶界裂纹、热疲劳裂纹、淬火裂纹、龟裂等等。根据不同的角度对裂纹进行分类,如下:


1,根据断裂前的变形程度:塑性和脆性裂纹。纯塑性和纯脆性裂纹较少见,通常是二者混合的裂纹。

韧性断裂的特征如下:

  1. 断口有酒杯状韧窝;

  2. 断口外貌呈杯锥状,锥底垂直于主应力,锥面平行于最大切应力,与主应力呈45度。

  3. 断口表面呈纤维状,颜色灰暗。


钢材金属的裂纹的类别和分类-1


钢材金属的裂纹的类别和分类-2


脆性断裂的特征如下:

  1. 断口与正应力垂直;

  2. 断口平齐光亮;

  3. 断口有人字纹或放射性花样;

钢材金属的裂纹的类别和分类-3

人字花纹是脆性断裂的显著宏观特征。

人字裂纹的形成过程如下:

试样在外力作用下,首先在薄弱环节产生塑性变形,形成微裂纹,然后扩展成为半月形的,小范围的纤维区。

当裂纹达到临界尺寸时,便迅速的失稳扩展,首先在裂纹前端不远处产生三向应力区,并在该区内生核,继而拓展成为椭圆饼状的内裂纹,在外力作用下,该内裂纹迅速长大,并与前端裂纹交截,裂纹向前推进。

继而形成新的裂纹前端,新的三向应力区,新的内裂纹;这些依次在不同时间内裂纹长大,合并并不断形成新的内裂纹,并不断向前扩展,形成抛物线状裂纹前端。


2,按照裂纹扩展路径分类:沿晶,穿晶和混晶。

钢材金属的裂纹的类别和分类-4

3,按照裂纹机制分类:解理断裂和剪切断裂;通常解理断裂是脆性断裂,但也有较大塑性变形;

4,按照受力类型分类:静载断裂(拉伸断裂,扭转断裂),冲击断裂和疲劳断裂。

5,按照介质环境分类:低温冷脆断裂,静载延滞断裂,应力腐蚀断裂,氢脆断裂等。

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