材料斷口分析(前言、第一章)

1、1材料斷口分析材料斷口分析潘潘 清清 林林中南大學(xué)材料學(xué)院中南大學(xué)材料學(xué)院2斷斷 裂裂 現(xiàn)現(xiàn) 象象34567891011121314151617181920212223概概 述述一、基本概念一、基本概念斷裂：斷裂：材料在特定條件（材料在特定條件（、T、介質(zhì)）下分成兩個(gè)或、介質(zhì)）下分成兩個(gè)或 幾個(gè)部分的現(xiàn)象。幾個(gè)部分的現(xiàn)象。 或具有有限面積的幾何表面發(fā)生或具有有限面積的幾何表面發(fā)生 分離的過程。分離的過程。斷口：斷口：斷裂后的自由表面或橫截面。斷裂后的自由表面或橫截面。斷裂與斷口的關(guān)系：斷裂與斷口的關(guān)系：1、斷裂是裂紋萌生和擴(kuò)展的過程；斷口是裂紋所掃過的、斷裂是裂紋萌生和擴(kuò)展的過程；斷口是裂紋所

2、掃過的 面積。面積。2、斷裂是、斷裂是動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)的變化過程；斷口是斷裂的的變化過程；斷口是斷裂的靜態(tài)靜態(tài)反映。反映。24斷口分析：斷口分析：對(duì)斷口形貌（宏觀、微觀）進(jìn)行分析研究的對(duì)斷口形貌（宏觀、微觀）進(jìn)行分析研究的 方法?；蚍Q為方法?；蚍Q為斷口學(xué)（斷口學(xué)（Fractography）。它是。它是 研究材料斷口形貌、斷裂原因與斷裂機(jī)理之研究材料斷口形貌、斷裂原因與斷裂機(jī)理之 間關(guān)系的一門科學(xué)。間關(guān)系的一門科學(xué)。斷口忠實(shí)地記錄了斷裂的動(dòng)態(tài)變化過程斷口忠實(shí)地記錄了斷裂的動(dòng)態(tài)變化過程，如果對(duì)其形貌，如果對(duì)其形貌特征進(jìn)行全面的分析研究，就可以了解斷裂的全過程，特征進(jìn)行全面的分析研究，就可以了解斷裂的全過程

3、，這樣就將一個(gè)復(fù)雜的這樣就將一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)問題動(dòng)態(tài)問題斷裂，簡(jiǎn)化為用斷裂，簡(jiǎn)化為用靜態(tài)靜態(tài)方法方法斷口分析來研究。斷口分析來研究。25二、學(xué)習(xí)本門課程的目的與意義二、學(xué)習(xí)本門課程的目的與意義目的目的：尋找斷裂原因；：尋找斷裂原因； 分析研究斷裂機(jī)理；分析研究斷裂機(jī)理； 提出有效的改進(jìn)措施。提出有效的改進(jìn)措施。意義：意義：防止事故發(fā)生，減少損失；防止事故發(fā)生，減少損失； 提出改進(jìn)方法和預(yù)防措施，提高產(chǎn)品使用壽命。提出改進(jìn)方法和預(yù)防措施，提高產(chǎn)品使用壽命。26三、主要內(nèi)容三、主要內(nèi)容1、金屬斷裂（類型、過程、機(jī)理、形貌特征、實(shí)例）、金屬斷裂（類型、過程、機(jī)理、形貌特征、實(shí)例）2、斷口分析方法和技術(shù)

4、、斷口分析方法和技術(shù)3、斷裂失效分析、斷裂失效分析具體分八章：具體分八章：1、金屬的斷裂（類型、斷口三要素、過程、斷裂強(qiáng)度）、金屬的斷裂（類型、斷口三要素、過程、斷裂強(qiáng)度）2、韌性斷裂（滑移分離）、韌性斷裂（滑移分離）3、解理斷裂（準(zhǔn)解理斷裂）、解理斷裂（準(zhǔn)解理斷裂）4、沿晶斷裂、沿晶斷裂5、環(huán)境斷裂（、環(huán)境斷裂（SCC、氫脆、蠕變等）、氫脆、蠕變等）6、疲勞斷裂、疲勞斷裂7、工程實(shí)際斷裂分析（材料加工、工程實(shí)際斷裂分析（材料加工、P/M）8、斷口分析技術(shù)、斷口分析技術(shù)27四、教學(xué)方法、教材與參考書四、教學(xué)方法、教材與參考書教學(xué)方法教學(xué)方法：講授與自學(xué)相結(jié)合：講授與自學(xué)相結(jié)合教材教材：崔約賢編

5、著：崔約賢編著：金屬斷口分析金屬斷口分析，哈工大出版社，哈工大出版社，1998參考書參考書：上交大，：上交大， 金屬斷口分析金屬斷口分析，國防工業(yè)出版社，國防工業(yè)出版社，1979 哈寬富著，哈寬富著， 斷裂物理基礎(chǔ)斷裂物理基礎(chǔ)，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社，2000 金屬損傷圖譜（金屬損傷圖譜（An Atlas of Metals Damage)28 第一章第一章 金屬的斷裂金屬的斷裂 1 斷裂分類斷裂分類 2 斷口三要素?cái)嗫谌?3 斷裂過程斷裂過程 4 斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度291 1 斷裂分類斷裂分類1、斷裂性質(zhì)、斷裂性質(zhì) 塑性斷裂塑性斷裂：斷裂前發(fā)生較大的塑性變形，斷口呈暗灰色纖維狀斷裂前發(fā)生較

6、大的塑性變形，斷口呈暗灰色纖維狀 脆性斷裂脆性斷裂：斷裂前沒有明顯的塑性變形，斷口為光亮的結(jié)晶狀，斷裂前沒有明顯的塑性變形，斷口為光亮的結(jié)晶狀， 較平整較平整 一般地：斷面收縮率一般地：斷面收縮率2-5%稱之為脆斷，這種材料稱為脆性材稱之為脆斷，這種材料稱為脆性材 料，反之成為韌性材料。料，反之成為韌性材料。 脆斷是一種脆斷是一種突發(fā)性突發(fā)性斷裂，斷裂前基本上不發(fā)生明顯的塑性變形，斷裂，斷裂前基本上不發(fā)生明顯的塑性變形， 沒有明顯的征兆，因而危害性很大。沒有明顯的征兆，因而危害性很大。30脆斷的特點(diǎn)：脆斷的特點(diǎn)：1、斷裂時(shí)承受的工作應(yīng)力很低，一般低于、斷裂時(shí)承受的工作應(yīng)力很低，一般低于0.22

7、、裂紋源總是從內(nèi)部的宏觀缺陷處開始、裂紋源總是從內(nèi)部的宏觀缺陷處開始3、T，脆斷傾向，脆斷傾向4、斷口平齊、光亮，且與正應(yīng)力垂直，斷口上常、斷口平齊、光亮，且與正應(yīng)力垂直，斷口上常 呈呈人字紋人字紋或或放射性放射性花樣花樣312 2、斷裂路徑、斷裂路徑沿晶斷裂沿晶斷裂：裂紋萌生和發(fā)展是在晶界處發(fā)生的過程裂紋萌生和發(fā)展是在晶界處發(fā)生的過程穿晶斷裂穿晶斷裂：裂紋萌生和發(fā)展是在晶粒內(nèi)部處發(fā)生的過程裂紋萌生和發(fā)展是在晶粒內(nèi)部處發(fā)生的過程穿晶斷裂穿晶斷裂可以是韌性的（微孔聚集型斷裂），也可以是脆性的（解理可以是韌性的（微孔聚集型斷裂），也可以是脆性的（解理 斷裂、穿晶應(yīng)力腐蝕斷裂）斷裂、穿晶應(yīng)力腐蝕斷裂

8、）沿晶斷裂沿晶斷裂多為脆斷（氫脆斷裂），少數(shù)為韌性斷裂（高溫蠕變斷裂）多為脆斷（氫脆斷裂），少數(shù)為韌性斷裂（高溫蠕變斷裂）323 3、斷裂方式、斷裂方式正斷正斷：斷裂的宏觀表面垂直于斷裂的宏觀表面垂直于max方向，斷口較平方向，斷口較平 整。電子圖象可能出現(xiàn)韌窩花樣、河流花樣整。電子圖象可能出現(xiàn)韌窩花樣、河流花樣切斷切斷：斷裂宏觀表面平行于斷裂宏觀表面平行于max方向。方向。 斷口宏觀形貌為拋物線狀的韌窩花樣斷口宏觀形貌為拋物線狀的韌窩花樣334 4、斷裂機(jī)理、斷裂機(jī)理 韌窩斷裂（韌窩斷裂（dimple fracture) 解理斷裂（解理斷裂（cleavage fracture) 疲勞斷裂（疲

9、勞斷裂（fatigue fracture) 環(huán)境斷裂（蠕變、環(huán)境斷裂（蠕變、SCC、氫脆）、氫脆）解理斷裂解理斷裂：這是一種在這是一種在正應(yīng)力正應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的作用下所產(chǎn)生的穿晶斷裂穿晶斷裂，通常斷裂面是嚴(yán)格，通常斷裂面是嚴(yán)格 沿一定的晶面（沿一定的晶面（解理面解理面）而分離。）而分離。 bcc、hcp在低溫、沖擊載荷作用下常發(fā)生解理斷裂在低溫、沖擊載荷作用下常發(fā)生解理斷裂注意：通常解理斷裂總是脆性斷裂，但脆性斷裂不一定是解理斷裂注意：通常解理斷裂總是脆性斷裂，但脆性斷裂不一定是解理斷裂34剪切斷裂：剪切斷裂：在切應(yīng)力作用下，沿滑移面滑移而造成的滑在切應(yīng)力作用下，沿滑移面滑移而造成的滑 移面

10、分離的斷裂。它包括：移面分離的斷裂。它包括：滑斷（純剪切型斷裂）滑斷（純剪切型斷裂）純金屬、單晶體金屬。斷口呈鋒利楔形或刀尖形純金屬、單晶體金屬。斷口呈鋒利楔形或刀尖形微孔聚集型斷裂微孔聚集型斷裂大多數(shù)鋼鐵材料、有色金屬材料大多數(shù)鋼鐵材料、有色金屬材料355 5、其它、其它應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)：靜載斷裂（拉伸、剪切、扭轉(zhuǎn)）靜載斷裂（拉伸、剪切、扭轉(zhuǎn)） 動(dòng)載斷裂（沖擊、疲勞）動(dòng)載斷裂（沖擊、疲勞）裂紋擴(kuò)展速度裂紋擴(kuò)展速度：快速斷裂（拉伸、沖擊）快速斷裂（拉伸、沖擊） 緩慢斷裂（疲勞）緩慢斷裂（疲勞） 延遲斷裂（延遲斷裂（SCC、氫脆）、氫脆）斷裂能量斷裂能量：低能斷裂（結(jié)晶學(xué)斷裂）低能斷裂（結(jié)晶學(xué)斷

11、裂） 中能斷裂中能斷裂 高能斷裂（非結(jié)晶學(xué)斷裂）高能斷裂（非結(jié)晶學(xué)斷裂）362 2 斷口三要素?cái)嗫谌匾弧嗫谌氐膬?nèi)容與特點(diǎn)一、斷口三要素的內(nèi)容與特點(diǎn)光滑園柱形試樣的拉伸變形過程：光滑園柱形試樣的拉伸變形過程：均勻變形均勻變形縮頸縮頸斷裂（杯錐狀斷口）斷裂（杯錐狀斷口）cup and cone37斷口三要素?cái)嗫谌?8三要素：纖維狀區(qū)（纖維狀區(qū)（fibrous zone）;放射狀區(qū)（放射狀區(qū)（radial zone）;剪切唇區(qū)（剪切唇區(qū)（shear lip）纖維區(qū)纖維區(qū)：位于斷口中央，與外加應(yīng)力垂直，呈粗糙的纖維狀園環(huán)形花樣；位于斷口中央，與外加應(yīng)力垂直，呈粗糙的纖維狀園環(huán)形花樣； 暗

12、灰色，?？捎^察到顯微空洞和鋸齒狀；暗灰色，?？捎^察到顯微空洞和鋸齒狀； 其底部晶粒被拉長(zhǎng)象纖維一樣，為裂紋萌生區(qū)其底部晶粒被拉長(zhǎng)象纖維一樣，為裂紋萌生區(qū)放射區(qū)放射區(qū)：具有放射花樣特征（脆斷特征）具有放射花樣特征（脆斷特征） 放射線的發(fā)散或收斂方向?yàn)榱鸭y擴(kuò)展方向放射線的發(fā)散或收斂方向?yàn)榱鸭y擴(kuò)展方向 纖維區(qū)與放射區(qū)交界線標(biāo)志著裂紋由穩(wěn)定擴(kuò)展向快速擴(kuò)展（失纖維區(qū)與放射區(qū)交界線標(biāo)志著裂紋由穩(wěn)定擴(kuò)展向快速擴(kuò)展（失 穩(wěn)擴(kuò)展的轉(zhuǎn)化）穩(wěn)擴(kuò)展的轉(zhuǎn)化）剪切唇剪切唇：表面較光滑，與拉應(yīng)力方向呈表面較光滑，與拉應(yīng)力方向呈45 切斷區(qū)域，有金屬光澤，呈灰色鵝毛狀切斷區(qū)域，有金屬光澤，呈灰色鵝毛狀39二、斷口三要素的分布

13、類型二、斷口三要素的分布類型F、R、SF、S160光滑園柱拉伸試樣斷口光滑園柱拉伸試樣斷口R、S低合金鋼在低合金鋼在160條件拉伸或沖擊斷口條件拉伸或沖擊斷口S純剪切型斷口或薄板拉伸斷口純剪切型斷口或薄板拉伸斷口40三、影響因素三、影響因素1、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)溫度 T ， F S R2、試樣尺寸、試樣尺寸 t，F(xiàn) S R3、試樣形狀、試樣形狀試試 樣樣 形形 狀狀41四、斷口三要素的應(yīng)用四、斷口三要素的應(yīng)用 根據(jù)斷口三要素可以判斷裂紋源的位置及宏觀裂紋擴(kuò)展方向根據(jù)斷口三要素可以判斷裂紋源的位置及宏觀裂紋擴(kuò)展方向裂紋源的確定：裂紋源的確定：利用纖維區(qū)，通常情況裂源位于纖維區(qū)的中心部位，因此找到纖維

14、利用纖維區(qū)，通常情況裂源位于纖維區(qū)的中心部位，因此找到纖維 區(qū)的位置就找到了裂源的位置；區(qū)的位置就找到了裂源的位置；利用放射區(qū)形貌特征，一般情況下，放射條紋的收斂處為裂源位利用放射區(qū)形貌特征，一般情況下，放射條紋的收斂處為裂源位 置；置；根據(jù)剪切唇形貌特征來判斷，通常情況下裂紋處無剪切唇形貌特根據(jù)剪切唇形貌特征來判斷，通常情況下裂紋處無剪切唇形貌特 征，征， 而裂源在材料表面上萌生。而裂源在材料表面上萌生。42裂紋擴(kuò)展方向的確定：裂紋擴(kuò)展方向的確定：纖維區(qū)指向剪切唇纖維區(qū)指向剪切唇放射條紋的發(fā)散方向放射條紋的發(fā)散方向板狀樣呈現(xiàn)板狀樣呈現(xiàn)人字紋（人字紋（chevron pattern） 其反方向

15、為其反方向?yàn)?源擴(kuò)展方向源擴(kuò)展方向43 3 3、斷裂過程、斷裂過程 裂紋形成裂紋形成 裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展：亞穩(wěn)擴(kuò)展（亞臨界擴(kuò)展階段）：亞穩(wěn)擴(kuò)展（亞臨界擴(kuò)展階段） 失穩(wěn)擴(kuò)展失穩(wěn)擴(kuò)展44 裂紋形成的位錯(cuò)理論裂紋形成的位錯(cuò)理論 （裂紋形成模型或機(jī)制）（裂紋形成模型或機(jī)制）1、位錯(cuò)塞積理論、位錯(cuò)塞積理論stroh理論理論2、位錯(cuò)反應(yīng)理論、位錯(cuò)反應(yīng)理論cottrel理論理論3、位錯(cuò)墻側(cè)移理論、位錯(cuò)墻側(cè)移理論4、位錯(cuò)交滑移成核理論、位錯(cuò)交滑移成核理論5、同號(hào)刃位錯(cuò)聚集成核理論、同號(hào)刃位錯(cuò)聚集成核理論45問題：?jiǎn)栴}：裂紋形成只與外加切應(yīng)力有關(guān)，而與應(yīng)力裂紋形成只與外加切應(yīng)力有關(guān)，而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)，與實(shí)際不符；

16、狀態(tài)無關(guān)，與實(shí)際不符；未考慮第二相粒子的影響。未考慮第二相粒子的影響。位錯(cuò)塞積理論位錯(cuò)塞積理論strohstroh理論理論46問題：?jiǎn)栴}：未考慮材料中的第二相粒子，因它們未考慮材料中的第二相粒子，因它們 的形狀和分布影響斷裂性質(zhì)的形狀和分布影響斷裂性質(zhì)位錯(cuò)反應(yīng)理論位錯(cuò)反應(yīng)理論cottrelcottrel理論理論47位錯(cuò)墻側(cè)移理論位錯(cuò)墻側(cè)移理論48其其 它它 模模 型型位錯(cuò)交滑移位錯(cuò)交滑移同號(hào)位錯(cuò)聚集同號(hào)位錯(cuò)聚集49裂紋擴(kuò)展兩階段裂紋擴(kuò)展兩階段：亞穩(wěn)擴(kuò)展亞穩(wěn)擴(kuò)展：裂紋自形成而擴(kuò)展至臨界長(zhǎng)度的過程：裂紋自形成而擴(kuò)展至臨界長(zhǎng)度的過程特點(diǎn)：特點(diǎn)：擴(kuò)展速度慢，停止加載，裂紋停止擴(kuò)展擴(kuò)展速度慢，停止加載，

17、裂紋停止擴(kuò)展 裂紋總是沿需要消耗擴(kuò)展功最小的路徑，條裂紋總是沿需要消耗擴(kuò)展功最小的路徑，條 件不同，亞穩(wěn)擴(kuò)展方式、路徑、速度也各不相同件不同，亞穩(wěn)擴(kuò)展方式、路徑、速度也各不相同失穩(wěn)擴(kuò)展失穩(wěn)擴(kuò)展：裂紋自臨界長(zhǎng)度擴(kuò)展至斷裂裂紋自臨界長(zhǎng)度擴(kuò)展至斷裂特點(diǎn)：特點(diǎn)：速度快，最大可達(dá)聲速；速度快，最大可達(dá)聲速； 擴(kuò)展功小，消耗的能量??；擴(kuò)展功小，消耗的能量??； 危害性大，總是脆斷危害性大，總是脆斷50第四節(jié)第四節(jié) 斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度一、理論斷裂強(qiáng)度一、理論斷裂強(qiáng)度m1、定義：定義：如果一個(gè)完整的晶體，在拉應(yīng)力作用下，如果一個(gè)完整的晶體，在拉應(yīng)力作用下，使材料沿某原子面發(fā)生分離，這時(shí)的使材料沿某原子面發(fā)生分離，

18、這時(shí)的f就是理論斷就是理論斷裂強(qiáng)度。裂強(qiáng)度。斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度f : 指原子面發(fā)生分離時(shí)所需要的指原子面發(fā)生分離時(shí)所需要的真應(yīng)力真應(yīng)力 大小大小。,Tf51當(dāng)當(dāng) x很小時(shí)，很小時(shí)， sinx=x, 則：則：其中其中: m理論斷裂強(qiáng)度理論斷裂強(qiáng)度 x x為原子偏離平衡位置的位移為原子偏離平衡位置的位移x xa aa a0 0 2sinmx假設(shè)原子間結(jié)合力隨原子間距按正弦曲線變化，假設(shè)原子間結(jié)合力隨原子間距按正弦曲線變化，周期為周期為， 則則:2、斷裂強(qiáng)度計(jì)算、斷裂強(qiáng)度計(jì)算2mx （1）0a52當(dāng)當(dāng) x很小時(shí)，很小時(shí)，和和之間仍符合虎克定律，則：之間仍符合虎克定律，則：0 xEEa（2）由（由（1）

19、、（）、（2）式可得：）式可得：02mEa（3）53222000222sincos2mmmxxdxdx當(dāng)晶體材料在外力作用下，產(chǎn)生很小的變形，原子面就發(fā)生分當(dāng)晶體材料在外力作用下，產(chǎn)生很小的變形，原子面就發(fā)生分離，這時(shí)分離過程所作的功，應(yīng)等于形成兩個(gè)新表面所需要的離，這時(shí)分離過程所作的功，應(yīng)等于形成兩個(gè)新表面所需要的能量。形成單位裂紋表面外力所做的功應(yīng)為能量。形成單位裂紋表面外力所做的功應(yīng)為x曲線下所包圍曲線下所包圍的面積。根據(jù)能量守恒：的面積。根據(jù)能量守恒：代入（代入（3）式得：）式得：1/20mEa（4）2m理論斷裂強(qiáng)度54一般固體材料 11()510mE而實(shí)際材料的 11()10100f

20、m材料中存在原始裂紋、缺口、夾雜物等缺陷，材料中存在原始裂紋、缺口、夾雜物等缺陷，造成局部應(yīng)力集中，達(dá)到造成局部應(yīng)力集中，達(dá)到m 而斷裂而斷裂對(duì)于對(duì)于 -Fe =2000erg/cm2E=21012達(dá)因達(dá)因/cm2a0=2.510-8cm 代入（代入（4）式：）式：m41011達(dá)因達(dá)因/cm21/5Efm小23個(gè)數(shù)量級(jí)55二、二、Griffith 缺口強(qiáng)度理論缺口強(qiáng)度理論A.A.Griffith為了解決為了解決 m比比f 值大值大23個(gè)數(shù)量級(jí)的問題，早在個(gè)數(shù)量級(jí)的問題，早在1920年就提出了缺口強(qiáng)度理論。年就提出了缺口強(qiáng)度理論。1、Griffith 理論理論的基本觀點(diǎn)的基本觀點(diǎn) 在試驗(yàn)之前，材

21、料中原來就存在裂在試驗(yàn)之前，材料中原來就存在裂紋，由于裂紋存在將引起應(yīng)力集中，裂紋，由于裂紋存在將引起應(yīng)力集中，裂紋尖端處的應(yīng)力比平均應(yīng)力高得多，當(dāng)紋尖端處的應(yīng)力比平均應(yīng)力高得多，當(dāng)此處應(yīng)力達(dá)到此處應(yīng)力達(dá)到 m值時(shí)，裂紋將迅速擴(kuò)展值時(shí)，裂紋將迅速擴(kuò)展而斷裂，因此斷裂時(shí)的平均應(yīng)力遠(yuǎn)小于而斷裂，因此斷裂時(shí)的平均應(yīng)力遠(yuǎn)小于理論強(qiáng)度值。理論強(qiáng)度值。56由圖可知：當(dāng)裂紋達(dá)到臨界尺寸由圖可知：當(dāng)裂紋達(dá)到臨界尺寸ac時(shí)，總能量變化達(dá)到極大值。時(shí)，總能量變化達(dá)到極大值。根據(jù)求極值的方法，可求出帶裂紋的斷裂強(qiáng)度根據(jù)求極值的方法，可求出帶裂紋的斷裂強(qiáng)度c2、Griffith缺口強(qiáng)度缺口強(qiáng)度c的計(jì)算的計(jì)算驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)

22、力：裂紋形成時(shí)釋放的彈性應(yīng)變能裂紋形成時(shí)釋放的彈性應(yīng)變能 Ue阻力：阻力： 裂紋形成時(shí)新增的表面能裂紋形成時(shí)新增的表面能 W2 2 14Waa222eaUaE 此時(shí)物體中的總能量變化為此時(shí)物體中的總能量變化為224eauWUaE57令令12()0d uuda即即22(4)0adaEda可得可得1/21/22()()cEEaaGriffith判據(jù)對(duì)于一定尺寸的裂紋，有一臨界應(yīng)力值對(duì)于一定尺寸的裂紋，有一臨界應(yīng)力值c當(dāng)外加應(yīng)力當(dāng)外加應(yīng)力 裂紋不能擴(kuò)展裂紋不能擴(kuò)展cc裂紋迅速擴(kuò)展，最終導(dǎo)致斷裂裂紋迅速擴(kuò)展，最終導(dǎo)致斷裂58ca討論：討論：1. 在脆性材料中，裂紋擴(kuò)展所需的在脆性材料中，裂紋擴(kuò)展所需的應(yīng)力與裂紋半長(zhǎng)的平方根成反比，應(yīng)力與裂紋半長(zhǎng)的平方根成反比，裂紋越長(zhǎng)，越容易失穩(wěn)。裂紋越長(zhǎng)，越容易失穩(wěn)。2. 如外加應(yīng)力不變，如外加應(yīng)力不變， 而裂紋在物而裂紋在物體服役時(shí)不斷長(zhǎng)大，則當(dāng)裂紋長(zhǎng)大體服役時(shí)不斷長(zhǎng)大，則當(dāng)裂紋長(zhǎng)大到到也達(dá)到失穩(wěn)擴(kuò)展