材料力学性能.pdf

解理裂纹形核临界应力

(nb)(S)2S

c

kLd

n

d

Gb2dGb2Gb



nbc

c

2G

2

4G



cd

fcc金属为何不发生解理？

此位错反应不满足能量降低条件不能发生，

不存在位错反应导致解理裂纹形核的机制。

解理裂纹扩展

多晶体解理裂纹扩展条件

◼初始裂纹面max

◼初始裂纹尺寸较大

◼初始裂纹相邻晶粒位向差较小

第四章材料断裂行为

S4-4沿晶断裂

裂纹在晶界上形成并沿晶界扩展

在多晶体变形中，晶界起协调相邻

晶粒变形的作用。但当晶界受到损伤，

其变形能力被削弱，不足以协调相邻晶

粒的变形时，便形成晶界开裂。

裂纹扩展总是沿阻力最小的路径发

展，遂表现为沿晶断裂。

沿晶断裂：沿晶脆性断口形貌

钼的沿晶断口

ZrO2陶瓷沿晶断口

沿晶断裂：沿晶韧窝断口形貌

沿晶断裂：

◼晶界上存在气孔、微裂纹等缺陷

◼晶界上存在有脆性夹杂物

◼晶界连续网状第二相

◼杂质和合金元素在晶界偏析，致使晶界

弱化

◼热应力作用

◼环境因素：晶间腐蚀、高温蠕变

◼晶界无析出区：沿晶微孔集聚断裂

弱化晶界的夹杂物：

◼如钢中晶界上存在P、S、As、Sb、Sn等元

素。有害元素沿晶界富集，降低了晶界处表

面能，使脆性转变温度向高温推移，明显提

高了材料对温度和加载速率的敏感性，在低

温或动载条件下发生沿晶脆断。

弱化晶界的夹杂物：

晶界上球状硫化锰铁夹杂物导致脆性沿晶断口

晶界弱化与晶界脆化

沿晶断裂机制：晶界脆性相变形不协调开裂

沿晶断裂机制：晶界位错塞积导致弱化晶界开裂

S4-6断裂宏观强度理论

1、最大拉应力（第一强度）理论

(umTensile-StressCriterion)

Galileo1638年提出

是砖石(以后的铸铁)强度的需求

《失效准则》

最大拉应力是引起材料断裂的

1

具体说：无论材料