文档介绍:沿晶脆性断裂 裂纹沿晶粒界面扩展而造成金属材料的脆断称为沿晶脆性断裂。金属学理论通常认为晶界是 强化因素,即晶界的键合力高于晶内,只有在晶界被弱化时才会产生沿晶脆断。通常情况下 造成晶界弱化的基本原因有两方面,一是材料本身的原因,另一方面是沿晶脆性断裂 裂纹沿晶粒界面扩展而造成金属材料的脆断称为沿晶脆性断裂。金属学理论通常认为晶界是 强化因素,即晶界的键合力高于晶内,只有在晶界被弱化时才会产生沿晶脆断。通常情况下 造成晶界弱化的基本原因有两方面,一是材料本身的原因,另一方面是环境介质或高温的 促进作用。
一、沿晶脆性断裂的特征
这类脆断的特征为其断口在宏观上呈细颗粒状,有时能观察到放射条纹,断口微观形貌呈冰 糖状,如图一所示。
图一沿晶断裂形貌
二、常见沿晶断裂按其引起晶界弱化的原因分为以下这几种。
1) 晶界沉淀相造成的沿晶断裂 这类沿晶断裂是由晶界的夹杂和第二相沉淀所造成的,晶 界上的析出相通常是不连续的,呈球状、棒状或树枝状,有时覆盖面可达50%以上的晶界 面积,晶界沉淀相越多,断裂应力越低。结构钢的过热断口就是一个典型的例子。在钢的热 处理过程中,如奥氏体加热温度极高(约1300°C )时,钢中的MnS夹杂融入固溶体中,在 随后的缓慢冷却时,细小的硫化锰在原奥氏体晶界上析出,使晶界强度下降。用铝脱氧的钢 中含有较多的氮化铝,当从高于1300C温度慢冷,氮化铝夹杂将在奥氏体晶界上沉淀,导 致韧性降低,产生沿晶脆断。马氏体时效钢的热脆现象,主要是钛的碳氮化物在晶界沉淀析 出所引起。不锈钢中的晶界碳化物(如Cr23C6)也会导致沿晶断裂。
2) 杂志元素在晶界偏聚造成沿晶脆断杂质元素在晶界上偏聚造成晶界弱化,主要有元素 周期表中的 W,V,W族的主族元素