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        斷口分析

        斷口分析是研究金屬斷裂面的學科,是斷裂學科的組成部分。金屬破斷后獲得的一對相互匹配的斷裂表面及其外觀形貌,稱斷口。

        通過斷口的形態分析去研究一些斷裂的基本問題:如斷裂起因、斷裂性質、斷裂方式、斷裂機制、斷裂韌性、斷裂過程的應力狀態以及裂紋擴展速率等。如果要求深入地研究材料的冶金因素和環境因素對斷裂過程的影響,通常還要進行斷口表面的微區成分分析、主體分析、結晶學分析和斷口的應力與應變分析等。


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        斷口的分析方法:

        1、斷口的宏觀觀察: 

        指用肉眼、放大鏡、低倍光學顯微鏡(體視顯微鏡) ,這是斷口分析的第一步和基礎。通過宏觀觀察收集了斷口上的宏觀信息,則可初步確定斷裂的性質(脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂等),可以分析裂源的位置和裂紋擴展方向,可以判斷冶金質量和熱處理質量等。 

        觀察時先用肉眼和低倍率放大鏡觀察斷口各區的概貌和相互關系,然后選擇細節、加大倍率觀察微細結構。宏觀觀察時,拍照記錄。


        2、斷口的微觀觀察:

        用顯微鏡對斷口進行高放大倍率的觀察,用金相顯微鏡及掃描電鏡的為多。斷口微觀觀察包括斷口表面的直接觀察及斷口剖面的觀察。 

        通過微觀觀察進一步核實宏觀觀察收集的信息,確定斷裂的性質、裂源的位置及裂紋走向、擴展速度,找出斷裂原因及機理等。觀察時要注意防止片面性;識別假象、要有真實性;收集信息的代表性等。


        3、剖面觀察:

        截取剖面要求有一定的方向,通常是用與斷口表面垂直的平面來截取(截取時注意保護斷口表面不受任何損傷),垂直于斷口表面有兩種切法。平行裂紋擴展方向截取,則可研究斷裂過程。因為在斷口的剖面上,能包含斷裂不同的各區域。垂直裂紋擴展方向截取,在一定位置的斷口削面上,可研究某一特定位置的區域。 

        剖面觀察可觀察二次裂紋尖端塑性區的形態、顯微硬度變化、合金元素有無變化情況等。應用剖面技術,可幫助分析研究斷裂原因和機理之間的關系。



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