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沿晶斷裂
鎖定
沿晶斷裂是指
金屬材料中的裂紋沿
晶界擴展而產生的一種斷裂。當沿晶斷裂
斷口形貌呈粒狀時又稱晶間顆粒斷裂。多數情況下沿晶斷裂屬於
脆性斷裂,但也可能出現
韌性斷裂,如高温
蠕變斷裂。當金屬或合金沿晶界析出連續或
不連續的網狀脆性相時,在外力的作用下,這些網狀脆性相將直接承受載荷,很易於破碎形成裂紋並使裂紋沿晶界擴展,造成試樣沿晶界斷裂,它是完全脆性的正斷。
- 中文名
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沿晶斷裂
- 定 義
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試樣沿晶界斷裂
- 原 因
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外力的作用
- 分 類
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脆性斷裂 韌性斷裂
沿晶斷裂產生原因
產生沿晶斷裂一般有3種原因:
(1)晶界上有脆性沉澱相。如果脆性相在晶界面上覆蓋得不連續,例如AIN粒子在鋼的晶界面上的分佈,將產生微孔聚合型沿晶斷裂;如果晶界上的脆性沉澱相是
連續分佈的,例如
奧氏體Ni—Cr鋼中形成的連續
碳化物網狀,則將產生脆性薄層分裂型斷裂。
(2)晶界有使其弱化的
夾雜物。如鋼中晶界上存在P、S、As、Sb、
Sn等元素。
(3)
環境因素與晶界相互作用造成的晶界弱化或脆化,例如
高温蠕變條件下的晶界弱化,
應力腐蝕條件下晶界易於優先腐蝕等,均促使沿晶斷裂產生。
沿晶斷裂預防措施
(1)、提高材料的純潔度,減少有害雜質元素的沿晶分佈。
(4)、降低金屬表面的殘餘
拉應力,以防止局部三向拉應力狀態的產生。
[1]
沿晶斷裂宏觀形貌
(2)晶粒較細時形成
結晶狀斷口。沿晶斷裂的結晶狀斷口比解理斷裂的結晶狀斷口反光能力稍差,顏色黯淡。將金屬進行提純、淨化晶界、防止雜質原子在
晶界偏聚或
脱溶(見
固溶處理)、防止第二相在晶界上析出、改善環境因素等,均可減少金屬發生沿晶脆性斷裂的傾向。
- 參考資料
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1.
孫智.失效分析—基礎與應用.北京:機械工業出版社,2005:99-101