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1、,第卷第期金属学报年月准解理断裂的本质廖乾初孙福玉蓝芬兰北京钢铁研究院摘要本文试图探讨准解理断裂的本质。联系多晶材料的典型应力一应变曲线,对不同钢口分,的断裂韧度试样的断析表明准解理断裂可以看作是一种过渡的断裂机制首,,先一系列微观解理裂纹在高拉伸应力集中地方生核然后这些裂纹各自沿着它本,,身已变形晶粒的解理面上扩展最后借助于微观塑性聚合方式这些微裂纹彼此连接。根据上述断裂模型可以认为解理裂纹与塑性变形间的相互作用是准解理断裂,的一种重要性质借助于断口定量分析方法
2、有可能把断口形貌和一些力学参数间关系建立起来导言,、在金属的静过载断裂中常见的基本断裂机理有纯切变断裂微塑孔聚合断裂、、或简称为塑坑断裂准解理断裂解理断裂和沿晶脆性断裂等五种类型准解理一断裂首先在回火马氏体等复杂组织的钢中被发现对于大多数合金钢如钢和一一。,一,钢等如果发生断裂的温度刚好在延脆性转变温度范围内也常出现准解理断裂,从断口的微观形貌特征来看在准解理断裂中每个小断裂面的微观形态颇类似于晶,“”,体的解理断裂也存在一些类似的河流花样但在各小断裂面间的连结方式上又具,为了区别于典型的解理断裂形有某些不同于解理断裂的特征如
3、存在一些所谓撕裂岭,习惯把态它称为准解理断裂,〔一〕,准解理断裂算不算是一种独立的断裂机制一直存在着不同的看法和争论以一,根据近年来的一些研究工作表明〕每个准解理小断裂面也是沿着结晶学解理面〔在因此有些作者认为,,体心立方金属中是晶面〕发展准解理断裂实质上是解理断裂没有必要把它当作是一种独立的断裂机制〔幻,,应当全面考毫无疑问单凭上述理由就给准解理断裂的实质下定论是不够充份的虑有关各方面的断裂行为究竟有无本质差别本文是从分析断口的微观形貌特征入手,金属学报卷并联系到有关单轴拉伸曲线行为的相互对应关系,去探讨准解理断裂的本质结果表明,,
4、因此,它和解理断裂间存在着明显的差异把它作为一种独立的断裂机理去讨论是比较合适的二、准解理断裂的微观形貌特征,〔,,的,这有关准解理断裂断口的微观形貌特征在一些文献中已有描述里着重补充一口中所观察到有关准解理断裂的微些在断裂韧性断观形貌特征。,首先选取不同原始组织和断裂韧度值相差很大的钢作为研究对象对其断裂韧度断口进行扫描电子显微镜观察被观察试样的化学成份和原始组织状态如表所示相应有关的力学性能和断裂机理如表所示准解理断裂的微观形貌特征如图一见图版所示衰故理秦试样的化学成份和康始组织状态化学成份,原始组织钢种
5、‘,‘二⋯。。重轨钢。。三二几二二二⋯几乎全部珠光体。。结构钢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯索氏体’‘’。压力容器钢。”‘。”一一。‘一。。一。,贝氏体’’’’’’。。铁素体珠光体耐热钢””‘。。一‘‘””一。“。’铁素体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯珠光体中间转变组织‘,注材料使用后组织弓材料使用后组织衰被观察试样的力学性能和断裂机理拉伸性能断裂韧度断口微观形态钢。种口,
6、卜。。,。叮互拉伸断口断口亿重轨钢准解理准解理。舀结构钢尸在卜,曰了准解理塑坑。压力容器钢准解理。。。耐热钢厅舟匕了准解理。。。解理比较图一可以看出。,尽管不同钢的值相差很大但其准解理断裂的微观形貌均具有共同的特,即,征在小断裂面上存在一些典型晶体解理的某种特征如河流花样等但这些小断裂面间的连接上又有延性断裂的特征如撕裂岭和塑坑带等矛。,钢的断裂韧度值愈高相应其断裂面的高
7、低不平程度也有增加的趋势,,。值间建众因此定量测量断裂面的真实表面积有可能在断口形貌的定量分析同期淮解理断裂的本质某种联系关系因为断口的微观形貌特征是直接反映材料的组织状态对断裂过程的影响而遗留下来,因此可以预期,的痕迹而断裂韧度是材料的强度和延性的综合表现对于不同的钢,种其微观组织结构可能比断裂韧度对断口微观形貌的关系更为密切例如对于在表,。,。中所列举的耐热钢根据值和单轴拉伸数据表明它的值‘,。,和延性吵尽管优于重轨钢,占,,,
8、吵
