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断裂过程-研究生课程材料的断裂.ppt

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第三章 材料的断裂
v一、断裂概述 v二、断裂机理 v三、断裂韧度
一、断裂概述 v 断裂 :固体材料在力的作用下变形超过其塑性极 限而呈现完全分开的状态称为断裂. v 材料受力时,原子相对位置发生了改变,当局部 变形量超过一定限度时,原于间结合力遭受破坏, 使其出现了裂纹,裂纹经过扩展而使金属断开。 v 材料的断裂是力对材料作用的最终结果,它意味 着材料的彻底失效. v 因材料断裂与其他失效方式(如磨损、腐蚀等) 相比危害性最大,可能出现灾难性的后果.因此, 研究材料断裂的宏观与微观特征、断裂机理、断 裂的力学条件,以及影响材料断裂的各种因素不 仅具有重要的科学意义,而且也有很大的实用价 值.
现象:扁担从弹性变形到塑性变形,再到断裂 飞机发动机涡轮叶片从损伤到断裂 断裂远比弹塑性失稳、磨损、腐蚀等,更具有危险性!
v 金属塑性的好坏表明了它抑制断裂能力 的高低。 v 在塑性加工生产中,尤其对塑性较差的 材料,断裂常常是引起人们极为关注的 问题。加工材料的表面和内部的裂纹, 以至整体性的破坏皆会使成品率和生产 率大大降低。为此,有必要了解断裂的 物理本质及其规律,有效地防止断裂, 尽可能地发挥金属材料的潜在塑性。
• 断裂是机械和工程构件失效的主要形式之一。 • 其它失效形式:如弹塑性失稳、磨损、腐蚀等。 • 断裂是材料的一种十分复杂的行为,在不同的力 学、物理和化学环境下,会有不同的断裂形式。 • 研究断裂的主要目的:防止断裂,以保证构件在服役 过程中的安全。
1、断裂的类型 (一)、断裂分类 ⑴ 按照断裂性态分:断裂分为脆性断裂与韧性断裂; ⑵ 按照裂纹扩展途径分:穿晶断裂和沿晶(晶界) 断裂; ⑶ 按照微观断裂机理分:解理断裂、微孔聚合断裂和 剪切断裂; ⑷ 按作用力的性质分:正断和切断
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