鋼鐵晶粒尺寸技術(shù)檢測(cè)多功能分析
顯微鏡
一般認(rèn)為,晶粒尺寸對(duì)于斷裂的影響是;晶粒越小,斷裂強(qiáng)
度越大。可是,在某些情況下,這種看法并不合適。例如;對(duì)微
裂紋萌生和擴(kuò)展起決定性作用的往往是裂紋擴(kuò)展的宏觀判據(jù),而
不是斷裂強(qiáng)度或有效表面能。這個(gè)宏觀判據(jù)并不像其它斷裂參數(shù)
那樣,和晶粒尺寸之間有著相同的關(guān)系。考慮到這點(diǎn),本文將從
應(yīng)力強(qiáng)度(K)或應(yīng)變能量釋放速度(G)概念出發(fā),來(lái)解釋某些晶
粒尺寸對(duì)于裂紋不穩(wěn)定性的影響。
解釋晶界或晶粒大小在斷裂中的作用的一些概念。
可以認(rèn)為,晶界至少在三個(gè)方面影響材料的斷裂特性:
(1)影響滑移距離,使位錯(cuò)的塞積長(zhǎng)度只限在一個(gè)晶粒之
內(nèi)。這種位錯(cuò)塞積引起應(yīng)力集中,從而促進(jìn)解理斷裂。
(2)成為晶界析出物集中的地方,這些析出物會(huì)在晶界上
形成粗大的脆性相。這些脆性相便成為裂紋萌生源,從而或是促
進(jìn)鄰晶解理斷裂,或是導(dǎo)致脆性晶間斷裂。
(3)由于晶界上有析出物的緣故,使晶界周圍相當(dāng)大的范
圍內(nèi)發(fā)生合金元素貧化,并形成軟區(qū)。就可能在低剪切應(yīng)力的作
用下發(fā)生晶界斷裂
每個(gè)方面的作用都要詳細(xì)討論,第一和第二方面的作用關(guān)系
到鋼鐵的斷裂過(guò)程,第三方面的作用關(guān)系到鋁合金的晶間斷裂。
同時(shí)介紹一種較新的研究斷裂過(guò)程的實(shí)驗(yàn)技術(shù):由聲發(fā)射技術(shù)或
叫做應(yīng)力波發(fā)射技術(shù)檢測(cè)裂紋非連續(xù)性運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的彈性波。試
圖說(shuō)明,不論是裂紋前沿在晶粒之間的運(yùn)動(dòng),還是非擴(kuò)展型微裂
紋在晶粒之間的運(yùn)動(dòng),都可以由此技術(shù)檢測(cè)出來(lái)。