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365bet备用网址-365bet亚洲官方投注:关于承压设备的破坏形式分为哪几类

  金属等材料构件的断口一般由纤维区F、放射区R和剪切唇S三个区域组成,这三个区域通常被称作断口三要素。比如光滑圆柱金属棒在室温下承受静载拉伸作用,所呈现的典型破裂断口形貌,整个断口呈杯锥C状。具体形貌特征为:
  1、纤维区
  纤维区位于断口中央,呈粗糙的纤维状圆环形花样。纤维区是裂纹形成并缓慢扩展的区域。当拉伸载荷产生的应力大于强度范围时试件产生缩颈,由于缺口效应在缩颈处将产生应力集中,并出现三向应力。在三向应力作用下,裂纹先在截面中心部位的某些非金属夹杂物、缺陷等处形成,并不断扩大、连接,使夹杂物之间的基体金属产生内缩颈,拉断夹杂物或使之与基体金属分离,形成显微空洞。在进一步受拉伸直到断裂的过程中,纤维区底部的晶粒被拉长得像“纤维”一样,显微空洞被拉断成两半,在断面上形成‘韧窝”和锯齿”。小锯齿的斜面与拉力呈45°,说明纤维区的形成实质上是切应力作用下的断裂。但纤维锯齿状断口形成的总断面是和拉力载荷垂直的。该区塑性变形较大,表面粗糙不平,呈暗灰色。
  2、放射区
  放射区在纤维区的四周,其基本特点是有放射花样或放射线。放射区是裂纹扩展的区域,放射线平行于裂纹扩展的方向,而且垂直于裂纹前端轮廓线,各放射线另一端共同指向裂纹起始位置。放射花样也是由材料的剪切变形造成的,不过它与纤维区的剪切断裂不同,是在裂纹达临界尺寸后低能量撕裂的结果。这时,材料的宏观塑性变形量很小,表现为脆性断裂。但在微观局部区域仍有很大的塑性变形。放射形花样是剪切型低能量撕裂的一种标志。沿晶断裂和解理断裂一般包括在破坏的放射区内。因为这类断裂塑性变形很小,所以断口的放射线细。材料越脆,放射线越细,直至消失。
  3、剪切唇
  剪切唇在断裂过程的阶段形成,表面平滑,与拉应力方向呈45°,通常称为“拉边”。在剪切唇区域,裂纹也快速扩展,但材料的塑性变形量很大,是韧性断裂区。
  一般工程结构断口都有“三要素”及大体相同的形貌。但是,当结构尺寸、形状及材料性能以及受力状态、加载速度和工作温度不同时,断口三个区域的形态、大小和相对位置都会发生变化。材料强度加强,塑性下降,则放射区所占比例增加;结构断面尺寸增加,放射区增加而纤维区变化不大;缺口的存在不但改变了断口中各区所占比例,而且改变了各区的分布。例如缺口圆柱试样先从缺口处形成裂纹,断裂区在心部;平板试件的纤维区呈椭圆形,放射区的花样呈人字形,人字形花样指向裂源;冲击断裂的断口,其三个区不呈同心分布,而是依冲击方向依次分布等。
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