確定金屬失效的斷裂機制

  失效分析需要技術知識、細心觀察、偵查和常識的綜合運用，
對于失效部件的歷史的了解，包括施加的應力、環(huán)境、溫度、所
要求的結構和性能以及這些因素的異常變化，可以使失效原因確
定變得容易得多。

  對于失效機制的了解也有助于失效原因的確定，本節(jié)中我們集
中討論在應力作用金屬失效機制的鑒別問題，準備分析五種常
見機制-延性、脆性、疲勞、蠕變和應力腐蝕失效。
  延性斷裂

  延性斷裂通常發(fā)生在具有良好延性和韌性的金屬，其斷裂方式
是穿晶的，在失效部件上往往可以觀察到大量的變形，包括頸縮
之前發(fā)生的，通常，延性斷裂起因于單純的過載，即材料受到了
過高的應力。

  一個簡單的拉伸試驗引起的延性斷裂是從試棒中心部位上微孔
的生成、長大和聚合開始。

  高應力使晶界上的金屬或者金屬和夾雜物之間的界面發(fā)生分離
時，就出現(xiàn)了散孔，當局部應力繼續(xù)增加時，微孔即長大，連通
并形成更大的孔洞，最后，當金屬之間的接觸面積小到不能再承
受所加載荷時，就發(fā)生最終的斷裂。

  滑移變形子會促成金屬的延性斷裂，眾所周知，當剪切應力
分量超過臨界剪切應力時即發(fā)生滑移，而且與作用的拉應力方向
成45度角的平面上具有最大的剪切應力分量。
  延性斷裂的為兩個特點賦予斷裂表面以某些特征，利用 些具
有線索價值的特征，我們可以確定金屬發(fā)生延性斷裂的時間，在
厚截面金屬件上，我們不難找到頸縮的跡象，在大片斷裂表面上
出現(xiàn)微孔最先生成的剪切和聚集的平坦面，還有斷裂面與作用成
45度角的小片的剪切表明滑移發(fā)生的剪切使斷裂表面呈杯錐形，
對斷口進行簡單的你倍觀察就足以鑒別延性斷裂的失效模式。

(本文由上海光學儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復制http://www.sgaaa.com)