材料斷口ppt-材料斷口的的宏觀和微觀組織及其顯微硬度綜.ppt

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1、材料斷口的的宏觀和微觀組織及其顯微硬度綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解：相同的材料、不同的熱處理方法對(duì)材料塑性、韌性、強(qiáng)度和硬度的影響2、利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，經(jīng)過(guò)試樣的制備，分析觀察其宏觀和微觀金相組織二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)Fe—Fe3C相圖，合理選擇各材料的淬火、回火、退火的加熱溫度，保溫時(shí)間，冷卻方式。利用金相網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)，對(duì)材料沖、拉斷后的組織進(jìn)行分析和對(duì)照，找出材料的成分—組織—性能間的關(guān)系及其規(guī)律三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)相同的材料、不同的熱處理方法的鋼材進(jìn)行沖擊。分析比較其斷口的宏觀形態(tài)和微觀組織。

2、測(cè)其HV、Ak值。并進(jìn)行換算。四、材料斷口的分類方法1.按斷裂性質(zhì)分類1）脆性斷口??脆性斷口是斷裂前不產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形，即材料在達(dá)到屈服點(diǎn)之前便發(fā)生斷裂的斷口，脆性斷口主要是指解理斷口、準(zhǔn)解理斷口和冰糖狀晶界斷口。2）韌性斷口??韌性斷口是材料在斷裂時(shí)有明顯的塑性變形，斷口的宏觀形貌為纖維狀，顏色發(fā)暗，有明顯的滑移現(xiàn)象。韌性斷口的微觀特征是韌窩。3）疲勞斷口??由循環(huán)載荷或重復(fù)載荷引起斷裂的斷口稱為疲勞斷口。在工作中斷裂的機(jī)械零件大多數(shù)屬于這種斷裂類型。??疲勞可分為機(jī)械疲勞、冷熱疲勞、

3、高周疲勞和低周疲勞等等。4）由介質(zhì)和熱的影響而斷裂的寬闊??屬于這類的斷口有：應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的斷口，氫脆斷口，液態(tài)金屬脆化和固態(tài)金屬脆化的斷口，腐蝕疲勞斷口和高溫蠕變斷口等。2.按斷裂途徑分類1）穿晶斷口??穿晶斷口是大多數(shù)合金材料在常溫下斷裂時(shí)的形態(tài)，例如，由微孔聚集而形成的韌窩斷口、解理斷口、準(zhǔn)解理斷口、撕裂斷口及大多數(shù)疲勞斷口等。2）晶界斷口??晶界斷口可分為脆性的和韌性的。??晶界脆性斷口包括回火脆性斷口、氫脆斷口、應(yīng)力腐蝕斷口、淬裂斷口、液態(tài)金屬脆化和由脆性析出相在晶界上的析出而形成的晶

4、界斷口等。晶界脆性斷口微觀上多位冰糖狀。??晶界韌性斷口包括由過(guò)熱引起的沿原始奧氏體晶界開(kāi)裂的斷口和某些沿柱狀晶晶粒邊界開(kāi)裂的斷口，例如貝殼狀斷口、橫列晶界等。??疲勞斷口大多數(shù)為穿晶的，但亦有沿晶界的。3）混合斷口??在生產(chǎn)和科研實(shí)踐中所遇到的斷口，往往不是單一機(jī)制的穿晶斷裂或晶界斷裂，而常常時(shí)混雜存在的，例如在穿晶斷口的基體上有部分區(qū)域?yàn)榫Ы鐢嗫诨蚍粗?，我們稱這種斷口為混合斷口。3.按斷口形貌和材料冶金缺陷性質(zhì)分類根據(jù)斷口宏觀形貌特征或在斷口上所顯露的冶金缺陷的性質(zhì)而命名的斷口名稱很多。目前在

5、我國(guó)各冶金廠認(rèn)識(shí)較為統(tǒng)一的斷口名稱是：纖維狀、結(jié)晶狀、瓷狀（干纖維狀）、石狀、萘狀、白點(diǎn)、黑脆（石墨狀）、內(nèi)裂、橫列結(jié)晶、偏析線、氣泡、非金屬夾雜（肉眼可見(jiàn)的）和加渣及縮管殘余（收縮疏松）等十余種。認(rèn)識(shí)尚不統(tǒng)一的斷口名稱有撕痕狀、臺(tái)狀、木紋狀、分層、貝殼狀、亮線、中心碳偏聚（中心增碳）等十來(lái)種。??這種分類法是目前工廠企業(yè)進(jìn)行斷口檢驗(yàn)時(shí)較常用分方法。但是由于對(duì)其本質(zhì)認(rèn)識(shí)尚欠統(tǒng)一，定義不夠嚴(yán)格，所以叫法不一致，需要加以分析并統(tǒng)一。五、各種類型斷口分析1.解理斷口解理時(shí)金屬或合金沿某些嚴(yán)格的結(jié)晶學(xué)平面發(fā)生

6、開(kāi)裂的現(xiàn)象。一般呈脆性特征，很少塑性變形，宏觀上為結(jié)晶狀。解理斷裂通常發(fā)生在體心立方點(diǎn)陣和密排六方點(diǎn)陣的金屬或合金中。在特殊情況，例如，應(yīng)力腐蝕條件下，在面心立方點(diǎn)陣的金屬中也會(huì)發(fā)生。在體心立方點(diǎn)陣的金屬中，解理主要沿{100}晶面發(fā)生，有事也可能沿基體和形變孿晶的界面{112}面發(fā)生。在密排六方點(diǎn)陣的金屬中，解理則沿{0001}面。2.準(zhǔn)解理斷口在回火馬氏體阻止（有時(shí)也在貝氏體組織）的脆性斷口上常見(jiàn)到一些單個(gè)的或數(shù)個(gè)相連的小面，其斷裂是穿晶的，也有河流花樣，河流一般從小平面中心向四周發(fā)散（與解理河流

7、不同，后者起源于晶粒邊緣），形狀短而彎曲，支流少，形成撕裂嶺，這種斷裂方式稱為準(zhǔn)解理。在準(zhǔn)解理斷口中，有時(shí)也有舌狀花樣。現(xiàn)在已經(jīng)確定，準(zhǔn)解理斷裂面也是鐵素體的{100}面，因此可以認(rèn)為他與解理斷裂無(wú)本質(zhì)差別。3.韌窩斷口（延性斷口）這是一種伴隨有大量范性形變的斷裂方式，纖維狀斷口，剪切斷口均屬之。在做拉伸試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度之后，材料開(kāi)始范性形變。在材料內(nèi)部的夾雜物、析出相、晶界、亞晶界或其他范性流變不連續(xù)的地方發(fā)生位錯(cuò)塞積，產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而開(kāi)始形成顯微孔洞。隨著應(yīng)變的增加，顯微孔洞不斷

8、增大，相互吞并，直到材料發(fā)生縮頸和破斷。結(jié)果在斷口上形成很多酒杯狀微孔坑，一般稱為韌窩。4.晶界斷裂斷口晶界斷裂亦稱沿晶斷裂，是金屬材料沿晶界開(kāi)裂的現(xiàn)象。晶界往往是析出相、夾雜物和元素偏析較集中的地方，因此，晶界強(qiáng)度受到削弱。某些合金鋼中的磷、錫、砷、銻等元素沿晶界偏析時(shí)會(huì)導(dǎo)致回火脆性引起晶界斷裂等等。5.疲勞斷口金屬因交變應(yīng)力所引起的斷裂稱為疲勞斷裂。他不是材料的斷裂機(jī)理，而是一種斷裂方式。疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展歲材料及其均勻性、晶體取向、