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本帖最后由 andyany 于 2014-10-29 08:16 編輯
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6 `, Z3 n0 F5 e( |; a——來(lái)自百度百科 2 ]2 @. t& B w Y
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疲勞特征
z0 }% |& ]. j; E6 t, j, K( K/ W8 G零件 ,、構(gòu)件的疲勞破壞可分為3個(gè)階段 ：①微觀裂紋階段。在循環(huán)加載下,，由于物體的最高應(yīng)力通常產(chǎn)生于表面或近表面區(qū)，該區(qū)存在的駐留滑移帶,、晶界和夾雜,，發(fā)展成為嚴(yán)重的應(yīng)力集中點(diǎn)并首先形成微觀裂紋。此后,，裂紋沿著與主應(yīng)力約成45°角的最大剪應(yīng)力方向擴(kuò)展,，裂紋長(zhǎng)度大致在0.05毫米以內(nèi)，發(fā)展成為宏觀裂紋。②宏觀裂紋擴(kuò)展階段,。裂紋基本上沿著與主應(yīng)力垂直的方向擴(kuò)展,。③瞬時(shí)斷裂階段。當(dāng)裂紋擴(kuò)大到使物體殘存截面不足以抵抗外載荷時(shí),，物體就會(huì)在某一次加載下突然斷裂,。對(duì)應(yīng)于疲勞破壞的3個(gè)階段 ，在疲勞宏觀斷口上出現(xiàn)有疲勞源 ,、疲勞裂紋擴(kuò)展和瞬時(shí)斷裂3個(gè)區(qū)（圖3）,。疲勞源區(qū)通常面積很小，色澤光亮,，是兩個(gè)斷裂面對(duì)磨造成的,；疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)通常比較平整，具有表征間隙加載,、應(yīng)力較大改變或裂紋擴(kuò)展受阻等使裂紋擴(kuò)展前沿相繼位置的休止線或海灘花樣,；瞬斷區(qū)則具有靜載斷口的形貌，表面呈現(xiàn)較粗糙的顆粒狀,。掃描和透射電子顯微術(shù)揭示了疲勞斷口的微觀特征,，可觀察到擴(kuò)展區(qū)中每一應(yīng)力循環(huán)所遺留的疲勞輝紋。
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$ z1 }# z5 V: {' C0 _脆性斷裂（brittle fracture）
4 H; i5 k8 w0 T4 [( g構(gòu)件未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂,。斷裂時(shí)材料幾乎沒有發(fā)生過塑性變形,。如桿件脆斷時(shí)沒有明顯的伸長(zhǎng)或彎曲，更無(wú)縮頸,，容器破裂時(shí)沒有直徑的增大及壁厚的減薄,。脆斷的構(gòu)件常形成碎片。材料的脆性是引起構(gòu)件脆斷的重要原因,。脆性斷裂一般發(fā)生在高強(qiáng)度或低延展性,、低韌性的金屬和合金上。另一方面,，即使金屬有較好的延展性,，在下列情況下，也會(huì)發(fā)生脆性斷裂,，如低溫,，厚截面，高應(yīng)變率（如沖擊）,，或是有缺陷,。脆性斷裂引起材料失效一般是因?yàn)闆_擊，而非過載,。7 ~# F) u' g! ?: B% B! P2 ~' m* r
經(jīng)長(zhǎng)期研究,，人們認(rèn)識(shí)到,，過去我們把材料看做毫無(wú)缺陷的連續(xù)均勻介質(zhì)是不對(duì)的。材料內(nèi)部在冶煉,、軋制,、熱處理等各種制造過程中不可避免地產(chǎn)生某種微裂紋，而且在無(wú)損傷檢驗(yàn)是又沒有被發(fā)現(xiàn),。那么,，在使用過程中，由于應(yīng)力集中,、疲勞,、腐蝕等原因，裂紋會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展,。當(dāng)裂紋尺寸達(dá)到臨界尺寸時(shí),，就會(huì)發(fā)生低應(yīng)力脆斷的事故。
7 \1 G; d7 i2 V4 v3 y脆性斷口宏觀特點(diǎn)：( F: M1 f" X8 z6 I' P
¨ 斷口平齊而光亮,，且與正應(yīng)力垂直,；4 ?/ j' x$ E7 z8 J% e; P. y
¨ 斷口呈人字或放射花樣；( y# A' V; ?) r
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韌性斷裂（ductile fracture）
8 K2 j3 S4 S4 T/ N- Q構(gòu)件經(jīng)過大量變形后發(fā)生的斷裂,。主要條件是超過工作壓力,，主要特征是發(fā)生了明顯的宏觀塑性變形（不包括壓縮失穩(wěn)），且產(chǎn)生延性斷裂,。如桿件的過量伸長(zhǎng)或彎曲,、容器的過量鼓脹。斷口的尺寸（如直徑,、厚度）比原始尺寸也明顯變化,。8 N k; {9 V% o: I3 j2 V5 m$ `8 ]' u! [# B
韌性斷裂的斷口一般能尋見纖維區(qū)和剪唇區(qū)。斷口尺度較大時(shí)還出現(xiàn)放射形及人字形山脊?fàn)罨y,。形成纖維區(qū)斷口的斷裂機(jī)制一般是 “微孔聚合”,，在電子顯微鏡中呈韌窩狀花樣。韌性斷裂一般由超載引起,，而材料的塑性與韌性又很優(yōu)良,。纖維區(qū)一般是斷裂源區(qū)。剪切唇總是在斷口的邊緣,，并與構(gòu)件的表面約成45°夾角,，是在平面應(yīng)力受力條件下發(fā)生剪切撕裂而形成的斷口，剪切唇表面較光滑,，斷裂時(shí)的名義應(yīng)力高于材料的屈服強(qiáng)度,。
7 |) ^. I0 W; h* E斷口微觀形貌通常有韌窩， 韌窩是材料在為微區(qū)范圍內(nèi)塑性變形產(chǎn)生的顯微空洞,，經(jīng)形核/長(zhǎng)大/聚集,，最后相互連接而導(dǎo)致斷裂后，在斷口表面所留下的痕跡,。# N: c* a* |# ^) b$ w7 I5 H5 i& n) l
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樓主: 翔夢(mèng)隨風(fēng)
發(fā)表于 2014-10-29 08:08:16
