韌性斷裂

韌性斷裂

韌性斷裂是指構件經過大量變形后發生的斷裂。主要特徵是發生了明顯的宏觀塑性變形(不包括壓縮失穩),如桿件的過量伸長或彎曲、容器的過量鼓脹。斷口的尺寸(如直徑、厚度)比原始尺才也明顯變化。韌性斷裂的斷口一般能尋見纖維區和剪唇區。斷口尺度較大時還出現放射形及人字形山脊狀花紋。形成纖維區斷口的斷裂機制一般是“微孔聚合”,在電子顯微鏡中呈韌窩狀花樣。

主要介紹


韌性斷裂(ductile fracture)
韌性斷裂的斷口一般能尋見纖維區和剪唇區。斷口呈暗灰色、纖維狀,尺度較大時還出現放射形及人字形山脊狀花紋。形成纖維區斷口的斷裂機制一般是“微孔聚合”,在電子顯微鏡中呈韌窩狀花樣。韌性斷裂一般由超載引起,而材料的塑性與韌性又很優良。纖維區一般是斷裂源區。剪切唇總是在斷口的邊緣,並與構件的表面約成45°夾角,是在平面應力受力條件下發生剪切撕裂而形成的斷口,剪切唇表面較光滑,斷裂時的名義應力高於材料的屈服強度。
韌性斷裂斷口宏觀形貌
韌性斷裂斷口宏觀形貌
斷口微觀形貌通常有韌窩,韌窩是材料在為微區範圍內塑性變形產生的顯微空洞,經形核/長大/聚集,最後相互連接而導致斷裂后,在斷口表面所留下的痕迹。沿晶韌性斷裂——晶界弱化,出現韌窩。