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金属断裂

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'''金属断裂'''的材料在外力作用下,破断成为两部分的现象。
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。
根据材料断裂前所产生的宏观塑性变形量大小来确定断裂类型,可分为韧性断裂与脆性断裂。
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。

宏观塑性断裂的危险性远较脆断小。由于塑断前产生明显的塑性变形使零件不能正常运行,就会引起人们的注意,及时采取措施,防止断裂的产生。即使由于短时的突然过载,一般也只能造成局部开裂,不会整体断裂或飞出碎片造成灾难性事故。对于使用有可能产生塑性断裂的零件,只需按材料的屈服强度计算其承载能力,一般即能保证安全使用。
按裂纹扩展路径分类。当多晶体金属断裂时,根据裂纹扩展所走的路径,又分[[穿晶断裂]]和[[沿晶断裂]]。穿晶断裂的特点是裂纹穿过晶内。沿晶断裂时裂纹沿晶界扩展。穿晶断裂可能是韧性的,也可能是脆性的,而沿晶断裂多是脆性断裂。

其余还有纯剪切断裂、微孔聚集型断裂与解理断裂。<ref>[https://new.qq.com/omn/20200925/20200925A08K5P00.html 研究人员分析3D打印金属断裂原因 打造更坚固的汽车部件]腾讯网</ref>
== 影响因素 ==
断口三要素:纤维区,[[放射区]],[[剪切唇]]。纤维区:呈暗灰色,无金属光泽,表面粗糙,呈纤维状,位于断口中心,是[[裂纹源]]。放射区:宏观特征是表面呈结晶状,有金属光泽,并具有放射状纹路,纹路的放射方向与裂纹扩散方向平行,而且这些纹路逆指向裂源。剪切唇:宏观特征是表面光滑,断面与外力呈45°,位于试样断口的边缘部位。<ref>[https://zhuanlan.zhihu.com/p/37193650 为什么金属会疲劳断裂]知乎</ref>

==参考文献==
{{Reflist}}
[[Category:487 製造品業]]
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