材料在外力下喪失連續性-斷裂;
(1)斷裂過程:裂紋的萌生、裂紋的擴展;
(2)斷裂的形式:脆性斷裂(斷裂前無明顯變形)、韌性斷裂(斷裂前有明顯塑變);
據斷裂面的取向可分為正斷和切斷。
正斷:斷口的巨觀斷裂面與最大正應力方向垂直,一般為脆斷,也可能韌斷。
切斷:斷口的巨觀斷裂面與最大正應力方向呈45°,為韌斷
斷裂的形式
穿晶斷裂:裂紋穿過晶粒內部,韌斷也可為脆斷。
晶間斷裂:裂紋穿越晶粒本身,脆斷。
斷口分析
斷口分析是金屬材料斷裂失效分析的重要方法。記錄了斷裂產生原因,擴散的途徑,擴散過程及影響裂紋擴散的各內外因素。所以通過斷口分析可以找出斷裂的原因及其影響因素,為改進構件設計、提高材料性能、改善製作工藝提供依據。
微孔聚集型斷裂
微孔聚集型斷裂的過程:微孔的形成、微孔的擴大和連線、試樣斷裂。
解理斷裂
影響材料斷裂的基本因素
1.結合鍵及晶體結構類型:離子晶體、難熔氧化物,共價晶體解理區域存在範圍較大;面心立方一般不發生解理,體心立方金屬低溫時易解理;
2.化學成分及顯微組織:金屬材料具有細晶粒可以提高強度和塑性;晶界中有害雜質的偏聚或脆性相的析出降低塑性,易發生沿晶脆性斷裂;
3.裂紋及應力狀態:裂紋尺寸越大,斷裂應力越低;
4.溫度:大多數金屬隨溫度的下降,從韌性斷裂向脆性斷裂過渡,材料的屈服強度隨溫度下降而升高,溫度對解理應力影響不明顯,兩力相等溫度Tc。