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正文:
现在我们转过来研究多晶体金属, 其
微观结构与韧一脆转变温
度的范围的关系是令人感兴趣的。低於转变温度时, 断裂是100%为
解理型的(脆性断裂),而在这个温度以上时,检测到的微观解理裂
纹为一个晶粒长,在不多于2%的晶粒中产生这样的裂纹,并且
只在那些经受过一些预变形的晶粒内才出现。 在韧一脆转变温度以
上,这些微观裂纹并不引起脆性断裂,所以可以认为,裂纹成孩的条
件不必满足裂纹穿透整个截面而扩展的必要条件。由此可以断定,裂
纹成核和裂纹扩展是两个截然不同的物理过程。断裂断口的检测清楚
地揭示出晶界是裂纹扩展的主要障碍,事实上,一些晶粒会处在不利
于裂纹扩展的方向上,以致于这些晶粒韧性拉断破坏。总之,显微研
究的结果是细化晶粒的材料提高了破裂强度,这种提高不仅是由于裂
纹成核更难,而且还由于裂纹扩展的阻抗增大
多晶体铜试件缩颈区连接起来的微孔
这样就很好建立金属中的杂质和产生韧性断裂之间的关系, 并
合理地解释了金属的纯度提高时断面收缩率的增加。从理论上讲,没
有杂质的纯金属缩颈的断面收缩率可达100%,但是,也有一些资料证
明可能在无杂质处产生韧性裂纹。在这种情况下,可以预料,韧
性裂纹源和脆性裂纹源一样是由位错聚合形成的,但其后的裂纹扩展
却是不同的。在轴向应力分量作用下细小微孔变长,变长的微孔连接
起来就发生了韧性裂纹的扩展。由此引起的聚合叫作内部缩颈过程,
这是在拉伸方向变长相邻微孔之间桥接断裂的一个描述。
内部缩颈过程~直持续到与拉伸轴垂直的裂纹的宽度占满缩颈区的中
心为止。韧性裂纹会沿拉伸方向扩展,加工硬化不大的金属,例如纯
金属,会产生双杯形一锥形断口。或者是由于材料的加工硬化特性的
改变,或者是由子拉伸方向的流动阻力所致,例如用硬金属中夹软金
属构成的复合板的板状拉伸试件,使裂纹扩展方向大致和拉伸方向垂
直,从而得到典型断口。
最终断裂的锥形区是与拉伸方向约成45。角的发生强烈剪切的部
位。
金相观察揭示出这个区域上发生了强烈的剪切变形,并且邻近
这令区域的微孔被拉长,从而证实了上述一般情况。当人们试图把杯
形一锥形断口的两部分接在一起时,显然是不相吻合的,由此得到这
样的结论,断口表面不仅在剪应力作用下滑移,而且拉应力使其分
开。在能遏止快速剪变形的刚性机架上进行变形的试件上可以消除锥
形区域。
出自http://www.bjsgyq.com/
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