金屬的斷裂FractureofMetals概要

1、Chaptor 6 Fracture of Metals問題的提出：構(gòu)件失效、災(zāi)難性的后果 擠壓制品的周期裂紋 6.1 斷裂的基本類型斷裂的基本類型 Basic types of fracture 宏觀斷裂微觀斷裂正斷與剪斷的宏觀與微觀形式穿晶斷裂沿晶斷裂 完整晶體拉斷示意圖mn為斷裂面的跡線；a表示原子面間距)/2(xSinmm晶體中的內(nèi)聚力與原子間距的關(guān)系)/2(xSinmm/)/2(2/0mmdxxSin 2/m/2maxEEaEdxdaEdxdm21)2cos(mMPaaEmm10000 51 )( 3121一般金屬）（，整理后得到）代入，消去將（在一塊大的平板上的穿透裂紋形成新表面的

2、功U2能量變化U1+U2釋放的彈性能U12Ck 能 量t裂紋生長時能量變化示意圖21cEVucucu21ccu42220240)4(222EcEccdcd21)2(cEC2121)()(cEaEem21)(acpcPEc21)(2 碳化物 氮化物 氧化物 硫化物雜質(zhì)雜質(zhì) 沉淀沉淀韌性斷裂的微觀形貌韌性斷裂的微觀形貌位錯塞積引起裂口胚芽示意圖0011112 111 2aaa(101)(101)(001)(1)(2)位錯反應(yīng)形成裂紋示意圖(1)兩個滑移帶上位錯的聚合；(2)形成裂口位錯墻側(cè)移使裂口成核影響轉(zhuǎn)變的因素：影響轉(zhuǎn)變的因素： 變形溫度deformation temperature，變形速度

3、deformation velocity ，應(yīng)力狀態(tài)stress state，組織結(jié)構(gòu)microstructure等.TT c. f s ductileT T c. f s brittle (a)(b)(c)Fracture surface 空氣腐蝕 表面形成裂紋Corrosion in air surface cracks0.02mm 700MPa0.005mm 2800MPa1m 理論斷裂強度尺寸越小， 試樣內(nèi)存在達(dá)到臨界尺寸的裂紋的幾率越小。原因：原因：開始表面裂紋太小， 達(dá)不到斷裂判據(jù)的裂紋臨界尺寸。由于表面吸附降低了表面能， 當(dāng)達(dá)到斷裂判據(jù)時就會發(fā)生突然的斷裂。云母在空氣中的斷裂強度

4、是在真空中的1/3空氣中的吸附作用 云母的表面能 4500erg/mm 400erg/mm 強度 實驗材料碳錳鋼實驗材料碳錳鋼實驗鋼的化學(xué)成分實驗鋼的化學(xué)成分(mass,%)(mass,%)Chemical composition of the tested steel 實驗鋼力學(xué)性能實驗鋼力學(xué)性能試樣編號試樣編號FT/CT/s/MPab/MPa5(%)s/b1.1#850550-570338.7569.1340.602.1#345.0566.3350.613.1#361.9585.9360.623.2#800550-570384.4606.7320.633.3#400 10 441.6646.4290.68終軋溫度降低 850 800 3.12.11.1錳含量逐漸升高錳含量逐漸升高 0.8%1.2%3.23.33卷取溫度降低550 400 沖擊實驗結(jié)果沖擊實驗結(jié)果-80-70-60-50-40-30-20020406080100120140 AKv/JTemperature/ 2.1 Mn%=1.0