金属塑性变形与断裂

⾦属材料的延性断裂和脆性断裂
：2008-11-3 10:52:04 ⽔箱⽹消息：
根据⾦属材料断裂前塑性变形量的⼤⼩，断裂可分为延性断裂和脆性断裂两种形式。

1、延性断裂断裂过程是：⾦属材料在载荷作⽤下，⾸先发⽣弹性变形。

当载荷继续增加到某⼀数值，材料即发⽣屈服，产⽣塑性变形。

继续加⼤载荷，⾦属将进⼀步变形，继⽽发⽣断裂⼝或微空隙。

这些断裂⼝或微空隙⼀经形成，便在随后的加载过程中逐步汇合起来，形成宏观裂纹。

宏观裂纹发展到⼀定尺⼨后，扩展⽽导致最后断裂。

延性断裂的裂⼝呈纤维状，⾊泽灰暗边缘有剪切唇，裂⼝附近有宏观的塑性变形。

2、脆性断裂应⼒低于材料的设计应⼒和没有显著塑性变形情况下，⾦属结构发⽣瞬时、突然破坏的断裂(裂纹扩展速度可达1500-2000m/s)，称脆性断裂。

脆性断裂的裂⼝平整，与正应⼒垂直，没有可以觉察到的塑性变形，断⼝有⾦属光泽。

金属断裂机理
金属断裂是指金属材料在外力作用下发生破裂或断裂的过程。

金属的断裂机理主要包括以下几种：
1. 脆性断裂：脆性断裂是指金属材料在受到外力作用下几乎没有可见的塑性变形就突然破裂。

脆性断裂主要由金属的晶体结构和缺陷引起，如晶界的弱化、镍效应等。

常见的脆性断裂包括贝氏体断裂、冷脆断裂等。

2. 韧性断裂：韧性断裂是指金属材料在受到外力作用下先经历一定的可见塑性变形，然后发生破裂。

韧性断裂主要由金属的晶体结构、析出物和晶界等因素影响。

常见的韧性断裂模式包括韧突型断裂、韧性断裂等。

3. 疲劳断裂：疲劳断裂是指金属材料在长时间受到周期性应力作用下发生的破裂。

疲劳断裂主要由金属的晶间滑移、晶界变形和微观裂纹的扩展等因素引起。

疲劳断裂常发生在受振动或循环应力作用下的金属构件中。

4. 腐蚀断裂：腐蚀断裂是指金属材料在受到腐蚀介质作用下发生的破裂。

腐蚀断裂主要由金属与环境介质之间的电化学反应引起，如应力腐蚀断裂、氢脆断裂等。

总之，金属断裂机理是一个复杂的过程，受到多种因素的综合影响。

为了提高金属材料的断裂强度和韧性，需要通过合理的合金设计、热处理和表面处理等方法来改善金属的断裂性能。

焊接材料的塑性变形与断裂机理焊接是一种常见的金属加工方法，通过高温加热和冷却过程将两个或多个金属材料连接在一起。

在焊接过程中，焊接材料的塑性变形和断裂机理是非常重要的因素，它们直接影响着焊接接头的质量和性能。

首先，我们来探讨焊接材料的塑性变形机理。

塑性变形是指金属材料在受到外力作用下发生的可逆形变过程。

在焊接过程中，焊接材料会受到焊接电弧或热源的加热，从而达到熔化温度。

一旦焊接材料熔化，它就会变得可塑性，可以通过外力进行塑性变形。

焊接材料的塑性变形主要是通过热塑性变形和冷塑性变形来实现的。

热塑性变形是指焊接材料在高温下受到外力作用时发生的塑性变形。

在焊接过程中，焊接材料受到焊接电弧或热源的加热，使其达到熔化温度，然后通过焊接工具施加的外力进行塑性变形。

热塑性变形的优点是能够使焊接接头的形状更加精确，缺点是容易产生热裂纹和变形。

冷塑性变形是指焊接材料在冷却过程中受到外力作用时发生的塑性变形。

在焊接过程中，焊接材料在熔化后会迅速冷却，形成焊缝。

在冷却过程中，焊接材料会受到外力的作用，使其发生塑性变形。

冷塑性变形的优点是能够增加焊接接头的强度和硬度，缺点是容易产生冷裂纹和变形。

除了塑性变形，焊接材料的断裂机理也是非常重要的。

断裂机理是指焊接材料在受到外力作用下发生破裂的过程。

在焊接过程中，焊接材料会受到焊接电弧或热源的加热和冷却过程的影响，从而产生内部应力。

如果这些内部应力超过了焊接材料的强度极限，就会导致焊接接头的断裂。

焊接材料的断裂机理主要有两种，一种是脆性断裂，另一种是韧性断裂。

脆性断裂是指焊接材料在受到外力作用下迅速破裂的过程。

脆性断裂的特点是断口平整，没有明显的塑性变形。

脆性断裂主要是由于焊接材料中存在的缺陷或内部应力引起的。

韧性断裂是指焊接材料在受到外力作用下发生延展性破裂的过程。

韧性断裂的特点是断口不平整，有明显的塑性变形。

韧性断裂主要是由于焊接材料中的晶粒细化和断口韧化等因素引起的。

综上所述，焊接材料的塑性变形和断裂机理是影响焊接接头质量和性能的重要因素。

谈塑性变形与断裂的关系----------------------塑性变形是断裂的基础，断裂是塑性变形的最终结果。

0 引言塑性变形指的是永不可恢复的变形，其具体的机制包括位错滑移、孪生、晶界滑动、扩散性蠕变。

其中一般情况下位错滑移起主要作用，孪生多发生在低温、高应变速率时滑移系少的材料中，而晶界滑动与扩散性蠕变一般在高温下发生。

断裂指材料在应力的作用下分离两个或多个部分的现象。

如若有上文四种机制的作用，我们便可认为材料发生了塑性变形，因此，讨论塑性变形与断裂的关系就可转化为讨论各种不同断裂的机理与塑性变形机制的关系，以明确塑性变形在断裂中的作用，阐明他们之间的必然联系。

本文核心论点为：塑性变形是断裂的基础，断裂是塑性变形的必然结果。

接下来讨论以下从八个具有不同断裂机理的断裂，以阐明塑性变形与断裂的关系，论证塑性变形是断裂的基础，断裂是塑性变形的最终结果。

1延性断裂延性断裂是指在断裂过程中，塑性变形起主导作用的断裂形式，包括切离和微孔聚集型断裂。

首先来看切离断裂，单晶体在拉伸塑性变形中只有一个滑移系统开动（如hcp中只沿基面滑移的情况），试样将沿着滑移面分离，对于多晶体，多滑移系统同时动作，协调变形，试样将经过均匀变形和颈缩等阶段，变形至颈部截面积为零时断裂，形成尖锥状的断口。

切离断裂是位错无限发展的结果，位错运动贯穿切离断裂的始终，没有位错不断滑移，就不可能发生切离断裂。

由微孔的形核、长大聚合而导致的断裂叫做微孔聚集型断裂，微孔形成的机制共有三种，分别为空位扩散机制、强化相脱粘机制与强化相碎裂机制。

空位的形成是由于位错割阶的非保守运动而产生的，空位的扩散聚集成为微孔，其过程是通过位错的运动。

而强化相脱粘机制与强化相碎裂机制是由于强化相在材料中阻碍滑移，使得强化相前方位错塞积，应力集中，当应力大于强化相强度或者强化相与基体的结合强度时，就导致了强化相本身的折断或者脱离，也即在此处产生了微孔。

而微孔的长大与连接也是塑性变形的结果：微孔间的材料形成“内颈缩”并随位错运动越来越细，内颈缩断裂，使得微孔与最近微孔相连，微孔不断聚合导致裂纹扩展，最终断裂。

金属断裂的微观机理与典型形貌金属断裂是指金属材料在受到应力作用下发生破裂现象。

金属断裂的微观机理和典型形貌是金属材料断裂过程中所呈现出的微观变化和破裂形态。

本文将从金属断裂的微观机理和典型形貌两个方面进行探讨。

一、金属断裂的微观机理在金属断裂的微观机理中，主要涉及到晶体的变形、晶界滑移和裂纹扩展等过程。

1. 晶体的变形金属材料的断裂是由于晶体内部发生了塑性变形。

当金属受到外力作用时，晶体内的原子会发生位移和重排，导致晶体的形状发生变化。

晶体的变形过程中，会产生位错，即晶格中的原子出现错位。

位错的运动和积累是金属材料塑性变形和断裂的基础。

2. 晶界滑移金属材料由多个晶粒组成，晶粒之间存在晶界。

晶界是晶粒内部晶格的不连续区域。

当金属受到应力作用时，晶界处的原子会沿着晶界面滑移，从而使晶粒发生形变。

晶界滑移是金属材料塑性变形和断裂的重要机制之一。

3. 裂纹扩展裂纹是金属材料中的缺陷，是断裂的起始点。

当金属受到应力作用时，应力集中在裂纹处，导致裂纹的扩展。

裂纹扩展的机理主要包括塑性扩展和脆性扩展两种形式。

塑性扩展是指裂纹周围发生塑性变形，裂纹沿着塑性区域扩展；脆性扩展是指裂纹周围没有发生塑性变形，裂纹直接沿着晶体的晶面或晶界扩展。

二、金属断裂的典型形貌金属断裂的典型形貌是指金属材料断裂后所呈现出的形态特征。

根据金属断裂的不同性质和机理，金属材料的断裂形貌可以分为韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂等。

1. 韧性断裂韧性断裂是指金属材料在受到较大应力时，发生大量的塑性变形和能量吸收，最终以拉伸断裂为主。

韧性断裂的断口面平滑，有明显的塑性变形迹象，断口两侧呈现出韧带状的纹理。

韧性断裂通常发生在具有良好延展性的金属材料中，如钢材、铝合金等。

2. 脆性断裂脆性断裂是指金属材料在受到较小应力时，发生较少的塑性变形和能量吸收，最终以断裂为主。

脆性断裂的断口面光洁平整，没有明显的塑性变形迹象，断口两侧呈现出晶粒状的纹理。

脆性断裂通常发生在具有较低延展性的金属材料中，如铸铁、高碳钢等。

金属材料受力后会弯曲或断裂金属材料是一类常见的工程材料，广泛应用于建筑、航空、汽车制造等领域。

在使用过程中，金属材料会承受各种外部力的作用，如拉力、压力、弯曲力等。

然而，这些力的作用会导致金属材料发生变形，甚至出现弯曲或断裂的情况。

本文将针对金属材料在受力后发生弯曲或断裂的原因以及相应的预防措施进行探讨。

首先，金属材料在受力后发生弯曲的原因有多种。

主要原因之一是金属材料的内部结构造成的。

金属材料的内部由晶粒组成，晶粒与晶粒之间通过晶界连接着。

当外力作用到金属材料上时，晶粒之间的晶界可能发生滑移或移位，导致材料整体发生塑性变形。

这种滑移和移位会导致材料内部产生应力集中区域，从而造成金属材料整体弯曲。

此外，金属材料的晶粒尺寸和材料的纯度也会影响金属材料的强度和塑性，进而影响材料在受力后的弯曲情况。

其次，金属材料在受力后出现断裂的原因也有多方面。

一方面，金属材料的强度不足可能导致断裂。

当外力作用到金属材料上超过材料的强度极限时，金属材料就会发生破裂。

此外，金属材料的内部存在缺陷也可能导致断裂。

缺陷包括气孔、夹杂物、裂纹等，这些缺陷会导致材料内部应力集中，从而引起断裂。

此外，金属材料的应力集中也可能导致断裂。

当外力作用到金属材料上时，如果材料表面存在缺口或切口等形状不良的部分，外力就会在这些部分产生应力集中，进而引发断裂。

对于金属材料在受力后弯曲或断裂的情况，我们应该采取相应的预防措施。

首先，正确选择金属材料是非常重要的。

对于不同场合的应用，需要选择适合强度和塑性的金属材料，以免在受力下出现过度弯曲或断裂。

其次，合理设计金属结构也是关键。

在设计过程中，应该避免金属结构出现应力集中的部位，适当增加支撑或加强结构刚度等方式来预防弯曲或断裂。

此外，采用适当的材料处理方法也能有效预防金属材料受力后弯曲或断裂。

比如，通过热处理可以改善金属材料的强度和塑性，进而提高金属材料的抗弯曲和抗断裂能力。

此外，加强金属材料的监测和检测也是重要的一环。

⾦属学及热处理课后习题答案解析第六章第六章⾦属及合⾦的塑性变形和断裂2）求出屈服载荷下的取向因⼦，作出取向因⼦和屈服应⼒的关系曲线，说明取向因⼦对屈服应⼒的影响。

答：1）需临界临界分切应⼒的计算公式：τk=σs cosφcosλ，σs为屈服强度=屈服载荷/截⾯积需要注意的是：在拉伸试验时，滑移⾯受⼤⼩相等，⽅向相反的⼀对轴向⼒的作⽤。

当载荷与法线夹⾓φ为钝⾓时，则按φ的补⾓做余弦计算。

2）c osφcosλ称作取向因⼦，由表中σs和cosφcosλ的数值可以看出，随着取向因⼦的增⼤，屈服应⼒逐渐减⼩。

cosφcosλ的最⼤值是φ、λ均为45度时，数值为0.5，此时σs为最⼩值，⾦属最易发⽣滑移，这种取向称为软取向。

当外⼒与滑移⾯平⾏（φ=90°）或垂直（λ=90°）时，cosφcosλ为0，则⽆论τk数值如何，σs均为⽆穷⼤，表⽰晶体在此情况下根本⽆法滑移，这种取向称为硬取向。

6-2 画出铜晶体的⼀个晶胞，在晶胞上指出：1）发⽣滑移的⼀个滑移⾯2）在这⼀晶⾯上发⽣滑移的⼀个⽅向3）滑移⾯上的原⼦密度与{001}等其他晶⾯相⽐有何差别4）沿滑移⽅向的原⼦间距与其他⽅向有何差别。

答：解答此题⾸先要知道铜在室温时的晶体结构是⾯⼼⽴⽅。

1）发⽣滑移的滑移⾯通常是晶体的密排⾯，也就是原⼦密度最⼤的晶⾯。

在⾯⼼⽴⽅晶格中的密排⾯是{111}晶⾯。

2）发⽣滑移的滑移⽅向通常是晶体的密排⽅向，也就是原⼦密度最⼤的晶向，在{111}晶⾯中的密排⽅向<110>晶向。

3）{111}晶⾯的原⼦密度为原⼦密度最⼤的晶⾯，其值为2.3/a2，{001}晶⾯的原⼦密度为1.5/a24）滑移⽅向通常是晶体的密排⽅向，也就是原⼦密度⾼于其他晶向，原⼦排列紧密，原⼦间距⼩于其他晶向，其值为1.414/a。

6-3 假定有⼀铜单晶体，其表⾯恰好平⾏于晶体的（001）晶⾯，若在[001]晶向施加应⼒，使该晶体在所有可能的滑移⾯上滑移，并在上述晶⾯上产⽣相应的滑移线，试预计在表⾯上可能看到的滑移线形貌。

材料科学基础(下)复习提纲第六章 金属与合金的塑性变形与断裂1、常温和低温下金属塑性变形的两种主要方式为（ ）和 （ ）。

2、体心、面心、密排六方晶格金属的主要滑移系，详见表6-2。

解释体心立方的金属的塑性为什么比面心立方金属差？3、了解施密特定律，并会做相应的计算（见第六章作业）4、晶体的滑移的实质（是位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动的结果）。

了解位错的交割和塞积对金属的力学性能的影响。

5、掌握塑性变形对金属组织和性能的影响。

第七章 金属及合金的回复与再结晶1、了解回复过程的组织结构和性能的变化？2、了解再结晶过程的组织结构和性能的变化？3、从金属学角度，金属的热加工和冷加工是如何划分的？ 第八章 扩散1、固态下原子扩散的机制主要有哪两种？扩散的本质原因是什么？2、掌握扩散第二定律的误差函数解，并会做相应计算。

（见作业题型）3、了解影响扩散的因素。

第九章 钢的热处理原理 1、钢的奥氏体化过程？ 2、钢在冷却过程中的转变。

高温转变⎪⎩⎪⎨⎧︒︒︒，托氏体，索氏体，珠光体C C C A 550~600600~650650~1 解释珠光体、索氏体和托氏体的力学性能与片间距的关系。

（详见P246）中温转变⎩⎨⎧︒，下贝氏体，上贝氏体S M C ~350350~600 了解下贝氏体的力学性能及生产方式（详见P261）低温转变 {下，马氏体转变、，快冷至f S C M M V V ≥（1） 什么是马氏体？马氏体的晶体结构、组织形态、性能特点？ （2） 马氏体转变的特点？3、淬火钢的回火转变过程？（一）~（五）P268~272，淬火钢回火时力学性能的变化？4、了解第一类和第二类回火脆性及解决办法？ 第十章 钢的热处理工艺1、了解退火和正火的目的？各种退火工艺的目的和适用对象。

正火工艺适用的四个主要方面。

2、淬火的加热温度的选择？原因？淬火常用的介质有哪几种？淬火常用方法？3、什么是淬透性、淬硬性？它们的差别？（详见P289）4、低温、中温、高温回火各获得什么组织？其性能有何特征？5、了解感应加热表面淬火的工作原理？淬硬层深度与电流频率的关系？5、渗碳的适用材料、主要方法、渗碳温度及渗碳介质？渗氮的适用材料、主要方法、渗氮温度及渗氮介质？第十一章 工业用钢1、 合金元素在钢里的存在方式？合金元素对铁-渗碳体相图的影响？合金元素对钢热处理过程的影响？2、 什么时回火稳定性和二次硬化？3、 造成金属腐蚀的原因？耐磨钢耐磨的原因？耐热钢的抗氧化型和热强性？ 第十二章 铸铁1、 铸铁石墨化过程？铸铁的组织？影响铸铁石墨化的因素？ 第十三章 有色金属及其合金1、 铝合金的分类及铝合金的强化方法？（重点掌握铝合金的沉淀强化P384）2、 铜合金的分类？黄铜的力学性能与含锌量的关系？锡青铜的力学性能与含锡量的关系。

金属材料的塑性变形与断裂机理金属材料是广泛应用于工业和制造领域的重要材料之一。

塑性变形和断裂机理是金属材料力学行为的基本特征，对于理解金属材料的性能和改善其工程应用具有重要意义。

本文将从塑性变形和断裂机理两个方面进行论述，以帮助读者更好地理解金属材料的性质和行为。

一、塑性变形机理1.1 密排层错结构金属材料中晶体的构造对其塑性变形性能具有重要影响。

密排层错结构是金属材料中晶体排列的一种常见结构。

该结构可以使晶体在受力时发生滑移，从而引发材料的塑性变形。

滑移过程中，晶体内的原子相互滑动，使材料发生变形，从而增加其塑性。

1.2 双曲面交错结构双曲面交错结构是另一种常见的金属材料晶体排列方式。

在受力作用下，晶体发生双曲面滑移，从而引起材料的塑性变形。

该结构可以增加晶体滑移的方向，提高材料的塑性。

1.3 变形机制金属材料的塑性变形机制主要包括滑移、孪晶形成和机械孪生等。

滑移是晶体中原子相互滑动引起的变形机制，主要通过滑移面和滑移方向来确定滑移产生的位置。

孪晶形成是在某些条件下晶体内部形成镜像结构，从而产生变形。

机械孪生是晶体中发生变形所产生的一种特殊形态。

二、断裂机理2.1 断裂类型金属材料的断裂类型包括韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂。

韧性断裂是材料发生延性断裂，即在承受一定载荷后，材料仍能继续变形；脆性断裂是材料在承受载荷后突然断裂，变形能力较差；疲劳断裂是材料在长时间重复加载的作用下产生的断裂现象。

2.2 断裂因素金属材料的断裂受到多种因素的影响，主要包括应力、环境和缺陷等。

应力是导致材料发生断裂的最主要因素，当应力超过材料的承受能力时，断裂就会发生。

环境因素如温度、湿度等也会对金属材料的断裂行为产生影响。

此外，材料内部的缺陷如裂纹、夹杂等也会加速材料的断裂。

2.3 断裂表征方法断裂行为的表征对于评估材料的性能具有重要意义。

常见的断裂表征方法包括断口形貌观察、断口分析和断裂韧性测试等。

通过观察断口形貌可以了解材料的断裂模式，进一步深入分析可以推测断裂的原因。

金属的断裂条件及断口金属在外加载荷的作用下，当应力达到材料的断裂强度时，发生断裂。

断裂是裂纹发生和发展的过程。

1. 断裂的类型根据断裂前金属材料产生塑性变形量的大小，可分为韧性断裂和脆性断裂。

韧性断裂：断裂前产生较大的塑性变形，断口呈暗灰色的纤维状。

脆性断裂：断裂前没有明显的塑性变形，断口平齐，呈光亮的结晶状。

韧性断裂与脆性断裂过程的显著区别是裂纹扩散的情况不同。

韧性断裂和脆性断裂只是相对的概念，在实际载荷下，不同的材料都有可能发生脆性断裂；同一种材料又由于温度、应力、环境等条件的不同，会出现不同的断裂。

2. 断裂的方式根据断裂面的取向可分为正断和切断。

正断：断口的宏观断裂面与最大正应力方向垂直，一般为脆断，也可能韧断。

切断：断口的宏观断裂面与最大正应力方向呈45°，为韧断。

3. 断裂的形式裂纹扩散的途径可分为穿晶断裂和晶间断裂。

穿晶断裂：裂纹穿过晶粒内部，韧断也可为脆断。

晶间断裂：裂纹穿越晶粒本身，脆断。

机器零件断裂后不仅完全丧失服役能力，而且还可能造成不应有的经济损失及伤亡事故。

断裂是机器零件最危险的失效形式。

按断裂前是否产生塑性变形和裂纹扩展路径做如下分类。

韧性断裂的特征是断裂前发生明显的宏观塑性变形，用肉眼或低倍显微镜观察时，断口呈暗灰色纤维状，有大量塑性变形的痕迹。

脆性断裂则相反，断裂前从宏观来看无明显塑性变形积累，断口平齐而发亮，常呈人字纹或放射花样。

宏观脆性断裂是一种危险的突然事故。

脆性断裂前无宏观塑性变形，又往往没有其他预兆，一旦开裂后，裂纹迅速扩展，造成严重的破坏及人身事故。

因而对于使用有可能产生脆断的零件，必须从脆断的角度计算其承载能力，并且应充分估计过载的可能性。

. 金属材料产生脆性断裂的条件（1）温度任何一种断裂都具有两个强度指标，屈服强度和表征裂纹失稳扩散的临界断裂强度。

温度高，原子运动热能大，位错源释放出位错，移动吸收能量；温度低反之。

（2）缺陷材料韧性裂纹尖端应力大，韧性好发生屈服，产生塑性变形，限制裂纹进一步扩散。

名词解释延性断裂：金属材料在过载负荷的作用下，局部发生明显的宏观塑性变形后断裂。

蠕变：金属长时间在恒应力，恒温作用下，慢慢产生塑性变形的现象。

准解理断裂：断口形态与解理断口相似，但具有较大塑性变形（变形量大于解理断裂、小于延性断裂）是一种脆性穿晶断口沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展的方式发生的断裂。

解理断裂：在正应力作用下沿解理面发生的穿晶脆断。

应力腐蚀断裂：拉应力和腐蚀介质联合作用的低应力脆断疲劳辉纹：显微观察疲劳断口时，断口上细小的，相互平行的具有规则间距的，与裂纹扩展方向垂直的显微条纹。

正断：断面取向与最大正应力相垂直（解理断裂、平面应变条件下的断裂）韧性：材料从变形到断裂过程中吸收能量的大小，是材料强度和塑性的综合反映。

冲击韧性：冲击过程中材料吸收的功除以断的面积。

位向腐蚀坑技术：利用材料腐蚀后的几何形状与晶面指数之间的关系研究晶体取向，分析断裂机理或断裂过程。

河流花样：解理台阶及局部塑性变形形成的撕裂脊线所组成的条纹。

其形状类似地图上的河流。

断口萃取复型：利用AC 纸将断口上夹杂物或第二相质点萃取下来做电子衍射分析确定这些质点的晶体结构。

氢脆：金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断。

卵形韧窝：大韧窝在长大过程中与小韧窝交截产生的。

等轴韧窝：拉伸正应力作用下形成的圆形微坑。

均匀分布于断口表面，显微洞孔沿空间三维方向均匀长大。

第一章断裂的分类及特点1.根据宏观现象分：脆性断裂和延伸断裂。

脆性断裂裂纹源：材料表面、内部的缺陷、微裂纹；断口：平齐、与正应力相垂直 ，人字纹或放射花纹。

延性断裂裂纹源：孔穴的形成和合并;断口：三区，无光泽的纤维状，剪切面断裂、与拉伸轴线成45º .2.根据断裂扩展途分：穿晶断裂与沿晶断裂。

穿晶断裂：裂纹穿过晶粒内部、可能为脆性断裂也可 能是延性断裂； 沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展，多属脆断。

应力腐蚀断口，氢脆断口。

3根据微观断裂的机制上分：韧窝、解理（及准解理）、沿晶和疲劳断裂 4根据断面的宏观取向与最大正应力的交角分：正断、切断正断：断面取向与最大正应力相垂直（解理断裂、平面应变条件下的断裂） 切断：断面取向与最大切应力相一致，与最大应力成45º交角（平面应力条件下的撕裂） 根据裂纹尖端应力分布的不同，主要可分为三类裂纹变形： 裂纹张开型、边缘滑开型（正向滑开型）、侧向滑开型（撒开型）裂纹尺寸与断裂强度的关系Kic ：材料的断裂韧性，反映材料抗脆性断裂的物理常量（不同于应力强度因子，与K 准则相似）a Y K c c πσ⋅=1：断裂应力（剩余强度） a ：裂纹深度（长度） Y ：形状系数（与试样几何形状、载荷条件、裂纹位置有关） 脆性材料K 准则：KI 是由载荷及裂纹体的形状和尺寸决定的量，是表征裂纹尖端应力场强度的计算量； KIC 是材料固有的机械性能参量，是表示材料抵抗脆断能力的试验量第二章裂纹源位置的判别方法： T 型法（脆断判别主裂纹），分差法（脆断判别主裂纹），变形法（韧断判别主裂纹），氧化法（环境断裂判别主裂纹），贝纹线法（适用于疲劳断裂判别主裂纹）。

复合材料和金属材料的他们失效形式的差异复合材料和金属材料的失效形式存在明显的差异。

在金属材料中，常见的失效形式包括塑性变形、断裂、疲劳、腐蚀等。

而在复合材料中，常见的失效形式则包括层间剥离、纤维断裂、热失效、湿度吸收引起的膨胀等。

金属材料的塑性变形和断裂是由于材料受力时发生原子结构的
变化，导致材料出现塑性变形或破裂。

而疲劳则是由于材料在重复受力下发生微观损伤，累积到一定程度导致破裂。

腐蚀则是由于材料表面与周围环境中的化学物质发生反应，导致材料出现腐蚀破坏。

复合材料的失效形式则主要与纤维和基质之间的粘结性能有关。

层间剥离是由于纤维与基质之间的粘结不足，导致两者分离。

纤维断裂则是由于纤维在受力下发生破裂。

热失效则是由于复合材料在高温下材料性能发生变化。

湿度吸收引起的膨胀则是由于复合材料吸收水分后导致材料膨胀，进而影响材料性能。

因此，针对不同材料的失效形式，需要采取相应的预防和修复措施，以保证材料的可靠性和寿命。

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