金屬斷裂

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金屬斷裂的材料在外力作用下，破斷成為兩部分的現象。 機器零件斷裂後不僅完全喪失服役能力，而且還可能造成不應有的經濟損失及傷亡事故。斷裂是機器零件最危險的失效形式。按斷裂前是否產生塑性變形和裂紋擴展路徑做如下分類。 根據材料斷裂前所產生的宏觀塑性變形量大小來確定斷裂類型，可分為韌性斷裂與脆性斷裂。 韌性斷裂的特徵是斷裂前發生明顯的宏觀塑性變形，用肉眼或低倍顯微鏡觀察時，斷口呈暗灰色纖維狀，有大量塑性變形的痕跡。脆性斷裂則相反，斷裂前從宏觀來看無明顯塑性變形積累，斷口平齊而發亮，常呈人字紋或放射花樣。

宏觀脆性斷裂是一種危險的突然事故。脆性斷裂前無宏觀塑性變形，又往往沒有其他預兆，一旦開裂後，裂紋迅速擴展，造成嚴重的破壞及人身事故。因而對於使用有可能產生脆斷的零件，必須從脆斷的角度計算其承載能力，並且應充分估計過載的可能性。

宏觀塑性斷裂的危險性遠較脆斷小。由於塑斷前產生明顯的塑性變形使零件不能正常運行，就會引起人們的注意，及時採取措施，防止斷裂的產生。即使由於短時的突然過載，一般也只能造成局部開裂，不會整體斷裂或飛出碎片造成災難性事故。對於使用有可能產生塑性斷裂的零件，只需按材料的屈服強度計算其承載能力，一般即能保證安全使用。 按裂紋擴展路徑分類。當多晶體金屬斷裂時，根據裂紋擴展所走的路徑，又分穿晶斷裂和沿晶斷裂。穿晶斷裂的特點是裂紋穿過晶內。沿晶斷裂時裂紋沿晶界擴展。穿晶斷裂可能是韌性的，也可能是脆性的，而沿晶斷裂多是脆性斷裂。

其餘還有純剪切斷裂、微孔聚集型斷裂與解理斷裂。

目錄

影響因素

斷口三要素：纖維區，放射區，剪切唇。纖維區：呈暗灰色，無金屬光澤，表面粗糙，呈纖維狀，位於斷口中心，是裂紋源。放射區：宏觀特徵是表面呈結晶狀，有金屬光澤，並具有放射狀紋路，紋路的放射方向與裂紋擴散方向平行，而且這些紋路逆指向裂源。剪切唇：宏觀特徵是表面光滑，斷面與外力呈45°，位於試樣斷口的邊緣部位。