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穿晶斷裂

鎖定
穿晶斷裂時裂紋穿過晶粒內部擴展。穿晶斷裂可以是宏觀塑性斷裂,也可以是宏觀脆性斷裂。如低碳鋼試樣在室温下進行拉伸試驗時的斷裂,即穿晶斷裂。
穿晶斷裂是一種隨着顆粒狀物質中晶格邊緣的裂縫,忽略各晶格中的晶粒。 這導致相當平滑的看起來的裂縫,邊緣鋭利比沿着變化的晶粒的尖鋭邊緣。這可以被顯示為幾個具有晶粒顯示的木製拼圖,但每個顆粒具有在不同方向上運行的顆粒。 穿晶斷裂跟隨木材中的晶粒,而不是拼圖的邊緣。 這與晶間斷裂相反。
中文名
穿晶斷裂
外文名
transcrystalline rupture
領    域
微觀力學
性    質
隨着顆粒狀物質中晶格邊緣的裂縫
原    因
晶界上有脆性沉澱相或夾雜物等
相關名詞
晶間斷裂

穿晶斷裂基本概念

穿晶斷裂時裂紋穿過晶粒內部擴展。穿晶斷裂可以是宏觀塑性斷裂,也可以是宏觀脆性斷裂。如低碳鋼試樣在室温下進行拉伸試驗時的斷裂,即穿晶斷裂。
穿晶斷裂是一種隨着顆粒狀物質中晶格邊緣的裂縫,忽略各晶格中的晶粒。 這導致相當平滑的看起來的裂縫,邊緣鋭利比沿着變化的晶粒的尖鋭邊緣。這可以被顯示為幾個具有晶粒顯示的木製拼圖,但每個顆粒具有在不同方向上運行的顆粒。穿晶斷裂跟隨木材中的晶粒,而不是拼圖的邊緣。 這與晶間斷裂相反。 [1] 
穿晶斷裂:面滑移造成的滑移面分離而產生的,它包括純剪切和微孔聚合型斷裂兩種型式,後者較為常見。

穿晶斷裂斷裂過程

微孔聚合型斷裂過程是在外力作用下,在夾雜物、第二相粒子與基體的界面處,或在晶界、相界、大量位錯塞積處形成微裂紋,因相鄰微裂紋的聚合產生可見微孔洞,以後孔洞長大、增殖,最後連接形成斷裂。用電鏡觀察到的斷口被稱為韌窩的微孔覆蓋着,又稱韌窩斷裂。韌窩是微孔的一半。韌窩有等軸型、切變型和撕裂型3種,其形狀受力狀態制約,參考韌窩形狀可估計造成斷裂時的應力狀態類型。(楊覺先)穿晶斷裂(transgranular fracture)裂紋穿過金屬多晶體材料晶粒內部的一種斷裂。穿晶斷裂一般是韌性斷裂,材料斷裂前已經承受過大量的塑性變形;但也有可能是脆性斷裂。其斷裂機制包括剪切、解理和準解理斷裂(見解理斷裂) [2] 

穿晶斷裂斷裂分類

當晶粒內部位錯極具增加,粗糙度和駐留滑移帶大量形成之後,晶粒本身強度下降,裂紋容易從晶粒內部萌生,進而成為穿晶斷裂;如果晶界處有大量的脆性相或者是某些雜質粒子,將會使得晶界的強度下降從而在晶界缺陷處形成微裂紋,進而沿着強度較低的晶界向前擴展,最終形成沿晶間斷裂 [3] 

穿晶斷裂斷口形貌

如圖1為斷口形貌
圖1 斷口形貌 圖1 斷口形貌
參考資料
  • 1.    "Types of Brittle Fracture".
  • 2.    * Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., Wiley, ISBN 0-471-80580-7
  • 3.    Norman E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Fourth Edition, Pearson Education Limited.