脆性断裂和韧性断裂
脆性断裂与韧性断裂的区别主要是从宏观特征来划分的,判定依据就是“断裂前有没有发生明显的塑性变形”。
脆性断裂和韧性断裂
1.脆性断裂—断裂前几乎不产生塑性变形,一般规定光滑拉伸试样的断面收缩率小于5%时属于脆性断裂。脆断的特征:
a) 断裂时构件承载的工作应力并不高,通常不超过σs,故又称为低应力脆断。
b) 脆断总是从构件内部存在的宏观裂纹作为“源”开始的。
c) 中、低强度钢脆断常在低温下发生,而高强钢则不一定。
d) 断口平整光亮,有金属光泽,且与正应力垂直,断面上有人字或放射花纹。
2.韧性断裂—断裂前发生显著的塑性变形。韧断的特征:
a) 伴随塑性变形及能量吸收;
b) 工件外形呈颈缩、弯曲及断面收缩;
c) 断面一般举行于最大切应力并与主应力成45°
韧脆性判断从理论上来说有Cottrell判断、位错发射控制来判断、位错可动性控制等这三种方法;这三种方法都可以判断材料到底是发生脆性断裂还是韧性断裂,不过这三种方法都很复杂,如果有兴趣,看看断裂物理吧。一般来说,我们都是根据断口形貌以及断裂所需要的工来判断。宏观上,韧性断裂一般都有纤维区,断口比较粗糙,脆性断裂一般无纤维区,断口比较平滑。微观上,韧性断口有典型的韧窝,而脆性断口为解理、准解理断口的花样特征,如河流、舌状、台阶等。一般来讲,沿晶断口以脆性为多,但沿晶韧窝属韧性断口。
韧性断裂是材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂,有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展中不断消耗能量;宏观韧性断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三区域构成。脆性断裂:纤维区很小,剪切唇几乎 没有,脆性断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,常呈放射状或者结晶状
Ⅲ型断裂是一种全三维的断裂,严格地来说,也是韧性断裂。断裂前发生显著的塑性变形,其间伴随塑性变形及能量吸收,工件外形呈颈缩、弯曲及断面收缩,断面一般平行于最大切应力并与主应力成45°。