沿晶断裂

编辑:火灾网互动百科 时间:2020-02-26 11:25:43
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当金属或合金沿晶界析出连续或不连续的网状脆性相时,在外力的作用下,这些网状脆性相将直接承受载荷,很易于破碎形成裂纹并使裂纹沿晶界扩展,造成试样沿晶界断裂,它是完全脆性的正断。
中文名
沿晶断裂
定    义
试样沿晶界断裂
原    因
外力的作用
分    类
脆性断裂 韧性断裂

沿晶断裂简介

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金属材料中的裂纹沿晶界扩展而产生的一种断裂。当沿晶断裂断口形貌呈粒状时又称晶间颗粒断裂。多数情况下沿晶断裂属于脆性断裂,但也可能出现韧性断裂,如高温蠕变断裂。

沿晶断裂产生原因

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产生沿晶断裂一般有3种原因:
(1)晶界上有脆性沉淀相。如果脆性相在晶界面上覆盖得不连续,例如AIN粒子在钢的晶界面上的分布,将产生微孔聚合型沿晶断裂;如果晶界上的脆性沉淀相是连续分布的,例如奥氏体Ni—Cr钢中形成的连续碳化物网状,则将产生脆性薄层分裂型断裂。
(2)晶界有使其弱化的夹杂物。如钢中晶界上存在P、S、As、Sb、Sn等元素。
(3)环境因素与晶界相互作用造成的晶界弱化或脆化,例如高温蠕变条件下的晶界弱化,应力腐蚀条件下晶界易于优先腐蚀等,均促使沿晶断裂产生。

沿晶断裂预防措施

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(1)、提高材料的纯洁度,减少有害杂质元素的沿晶分布。
(2)、严格控制热加工质量和环境温度,防止过热、过烧及高温氧化。
(3)、减少晶界与环境因素间的交互作用。
(4)、降低金属表面的残余拉应力,以防止局部三向拉应力状态的产生。[1] 

沿晶断裂宏观形貌

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沿晶脆性断裂断口宏观形貌一般有两类:
(1)晶粒特别粗大时形成石块或冰糖状断口;
(2)晶粒较细时形成结晶状断口。沿晶断裂的结晶状断口比解理断裂的结晶状断口反光能力稍差,颜色黯淡。将金属进行提纯、净化晶界、防止杂质原子在晶界偏聚或脱溶(见固溶处理)、防止第二相在晶界上析出、改善环境因素等,均可减少金属发生沿晶脆性断裂的倾向。

沿晶断裂微观形貌

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参考资料
  • 1.    孙智.失效分析—基础与应用.北京:机械工业出版社,2005:99-101
词条标签:
理学