材料断口ppt-材料断口的的宏观和微观组织及其显微硬度综.ppt

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1、材料断口的的宏观和微观组织及其显微硬度综合实验一、实验目的1、通过实验了解：相同的材料、不同的热处理方法对材料塑性、韧性、强度和硬度的影响2、利用计算机网络分析软件，经过试样的制备，分析观察其宏观和微观金相组织二、实验原理根据Fe—Fe3C相图，合理选择各材料的淬火、回火、退火的加热温度，保温时间，冷却方式。利用金相网络分析系统，对材料冲、拉断后的组织进行分析和对照，找出材料的成分—组织—性能间的关系及其规律三、实验内容对相同的材料、不同的热处理方法的钢材进行冲击。分析比较其断口的宏观形态和微观组织。

2、测其HV、Ak值。并进行换算。四、材料断口的分类方法1.按断裂性质分类1）脆性断口  脆性断口是断裂前不产生明显的宏观塑性变形，即材料在达到屈服点之前便发生断裂的断口，脆性断口主要是指解理断口、准解理断口和冰糖状晶界断口。2）韧性断口  韧性断口是材料在断裂时有明显的塑性变形，断口的宏观形貌为纤维状，颜色发暗，有明显的滑移现象。韧性断口的微观特征是韧窝。3）疲劳断口  由循环载荷或重复载荷引起断裂的断口称为疲劳断口。在工作中断裂的机械零件大多数属于这种断裂类型。  疲劳可分为机械疲劳、冷热疲劳、

3、高周疲劳和低周疲劳等等。4）由介质和热的影响而断裂的宽阔  属于这类的断口有：应力腐蚀开裂的断口，氢脆断口，液态金属脆化和固态金属脆化的断口，腐蚀疲劳断口和高温蠕变断口等。2.按断裂途径分类1）穿晶断口  穿晶断口是大多数合金材料在常温下断裂时的形态，例如，由微孔聚集而形成的韧窝断口、解理断口、准解理断口、撕裂断口及大多数疲劳断口等。2）晶界断口  晶界断口可分为脆性的和韧性的。  晶界脆性断口包括回火脆性断口、氢脆断口、应力腐蚀断口、淬裂断口、液态金属脆化和由脆性析出相在晶界上的析出而形成的晶

4、界断口等。晶界脆性断口微观上多位冰糖状。  晶界韧性断口包括由过热引起的沿原始奥氏体晶界开裂的断口和某些沿柱状晶晶粒边界开裂的断口，例如贝壳状断口、横列晶界等。  疲劳断口大多数为穿晶的，但亦有沿晶界的。3）混合断口  在生产和科研实践中所遇到的断口，往往不是单一机制的穿晶断裂或晶界断裂，而常常时混杂存在的，例如在穿晶断口的基体上有部分区域为晶界断口或反之，我们称这种断口为混合断口。3.按断口形貌和材料冶金缺陷性质分类根据断口宏观形貌特征或在断口上所显露的冶金缺陷的性质而命名的断口名称很多。目前在

5、我国各冶金厂认识较为统一的断口名称是：纤维状、结晶状、瓷状（干纤维状）、石状、萘状、白点、黑脆（石墨状）、内裂、横列结晶、偏析线、气泡、非金属夹杂（肉眼可见的）和加渣及缩管残余（收缩疏松）等十余种。认识尚不统一的断口名称有撕痕状、台状、木纹状、分层、贝壳状、亮线、中心碳偏聚（中心增碳）等十来种。  这种分类法是目前工厂企业进行断口检验时较常用分方法。但是由于对其本质认识尚欠统一，定义不够严格，所以叫法不一致，需要加以分析并统一。五、各种类型断口分析1.解理断口解理时金属或合金沿某些严格的结晶学平面发生

6、开裂的现象。一般呈脆性特征，很少塑性变形，宏观上为结晶状。解理断裂通常发生在体心立方点阵和密排六方点阵的金属或合金中。在特殊情况，例如，应力腐蚀条件下，在面心立方点阵的金属中也会发生。在体心立方点阵的金属中，解理主要沿{100}晶面发生，有事也可能沿基体和形变孪晶的界面{112}面发生。在密排六方点阵的金属中，解理则沿{0001}面。2.准解理断口在回火马氏体阻止（有时也在贝氏体组织）的脆性断口上常见到一些单个的或数个相连的小面，其断裂是穿晶的，也有河流花样，河流一般从小平面中心向四周发散（与解理河流

7、不同，后者起源于晶粒边缘），形状短而弯曲，支流少，形成撕裂岭，这种断裂方式称为准解理。在准解理断口中，有时也有舌状花样。现在已经确定，准解理断裂面也是铁素体的{100}面，因此可以认为他与解理断裂无本质差别。3.韧窝断口（延性断口）这是一种伴随有大量范性形变的断裂方式，纤维状断口，剪切断口均属之。在做拉伸试验时，当应力超过材料的屈服强度之后，材料开始范性形变。在材料内部的夹杂物、析出相、晶界、亚晶界或其他范性流变不连续的地方发生位错塞积，产生应力集中，进而开始形成显微孔洞。随着应变的增加，显微孔洞不断

8、增大，相互吞并，直到材料发生缩颈和破断。结果在断口上形成很多酒杯状微孔坑，一般称为韧窝。4.晶界断裂断口晶界断裂亦称沿晶断裂，是金属材料沿晶界开裂的现象。晶界往往是析出相、夹杂物和元素偏析较集中的地方，因此，晶界强度受到削弱。某些合金钢中的磷、锡、砷、锑等元素沿晶界偏析时会导致回火脆性引起晶界断裂等等。5.疲劳断口金属因交变应力所引起的断裂称为疲劳断裂。他不是材料的断裂机理，而是一种断裂方式。疲劳裂纹的产生和扩展岁材料及其均匀性、晶体取向、