第四章 脆性断裂
- 格式:pptx
- 大小:2.73 MB
- 文档页数:65
材料的脆性断裂范文材料的脆性断裂是指在受到应力作用时,材料很快且突然地发生断裂现象。
相比之下,塑性断裂是指材料在受到应力作用时发生塑性变形,即产生塑性流动,直到最终断裂。
脆性断裂通常发生在脆性材料中,例如陶瓷、玻璃和一些金属。
脆性断裂的原因有很多,可以从微观和宏观两个层面进行解释。
首先,从微观层面来看,脆性断裂主要是由于材料中的微观缺陷引起的。
材料中存在各种形式的缺陷,如晶格缺陷、孔洞或裂纹。
当外部应力施加到材料上时,应力集中于缺陷周围,导致局部应力非常高,从而发生断裂。
此外,微观缺陷还可以作为裂纹的起始点,在外部应力的作用下裂纹扩展,最终导致材料的完全破坏。
其次,从宏观层面来看,脆性断裂还与材料的结构和形状有关。
晶体结构的不规则性和结晶缺陷可以导致应力集中,从而增加材料的脆性。
此外,材料的形状和尺寸也会影响脆性断裂的发生。
当材料的粗细比较大时,断裂形式可能更加脆性,因为裂纹的扩展路径更直接。
此外,材料的温度和湿度也会影响脆性断裂的发生。
高温和高湿环境会导致材料内部的微观缺陷扩展和形成新的裂纹,从而加剧脆性断裂的发生。
针对脆性断裂的问题,可以采取一些措施来改善材料的断裂韧性。
首先,加入适量的合金元素可以改变材料的晶界形态,减少晶界裂纹的形成,并增加材料的韧性。
其次,合理控制材料的热处理过程可以调整晶粒大小和组织结构,从而改善材料的韧性。
此外,合理设计材料的形状和尺寸,减少应力集中区域的存在,也可以降低材料的脆性断裂风险。
总之,材料的脆性断裂是由微观缺陷和宏观结构等多种因素共同作用引起的。
了解脆性断裂的原因和机制,可以指导我们采取适当的措施来改善材料的韧性,提高材料的断裂强度和可靠性。
脆性断裂名词解释
脆性断裂是指构件未经明显的变形而发生的断裂。
断裂时材料几乎没有发生过塑性变形。
如杆件脆断时没有明显的伸长或弯曲,更无缩颈,容器破裂时没有直径的增大及壁厚的减薄。
脆断的构件常形成碎片。
材料的脆性是引起构件脆断的重要原因。
因构件中存在严重缺陷(如裂纹)发生低应力脆断时也具有脆性断裂的宏观特征,但此时材料不一定很脆。
因材料脆性而发生的脆断断口“呈结晶状”,有金
属光泽,断口与主应力垂直,也即与构件表面垂直,断口平齐。
脆性断裂一般发生在高强度或低延展性、低韧性的金属和合金上。
另一方面,即使金属有较好的延展性,在下列情况下,也会发生脆性断裂,如低温,厚截面,高应变率(如冲击),或是有缺陷。
脆性断
裂引起材料失效一般是因为冲击,而非过载。
经长期研究,人们认识到,过去我们把材料看做毫无缺陷的连续均匀介质是不对的。
材料内部在冶炼、轧制、热处理等各种制造过程中不可避免地产生某种微裂纹,而且在无损探伤检验时又没有被发现。
那么,在使用过程中,由于应力集中、疲劳、腐蚀等原因,裂纹会进一步扩展。
当裂纹尺寸达到临界尺寸时,就会发生低应力脆断的事故。
脆性断口宏观特点为:断口平齐而光亮,且与正应力垂直;脆性断裂微观特点为:断口呈人字或放射花样。