用顯微鏡觀測熱態試件,脆性斷裂的一般特征轉變溫度
用電子顯微鏡觀測熱態試件,可以發現其缺陷在573~673K的溫度范
圍內消失。人們已經知道,這是發生輻照損害恢復的范圍。
更詳細的觀測可知,大量輻照的金屬中,直徑約25埃的小暗點或
者觀察到的更小的暗點很可能是發生貧化的區域而不是位錯環
不僅在一般的輻照溫度下,而且在低于223K的溫度下,銅中也容易
形成這些小暗點。這一跡象提醒我們,小暗點是就地形成而不是擴散
形成的。更進一步的研究得知,小暗點濃度的增加與輻照成正比,不
同于已經觀察到的較大位錯環。在相當低的溫度(銅、銀為623K以
下)下進行退火時;可能由于預先未分解的缺陷的長大而出現更多的
的小缺陷。其后,某些黑點以消耗其它小點而得到生長。
現在討論微觀結構更明顯特性的位錯環精確性質。已經發現了間
隙型和空位型位錯環的證據,但這些試驗指出,空位型的位錯環是主
要的
脆性斷裂的一般特征一轉變溫度
現在我們已經知道形成裂紋源的一些位錯機理和確定裂紋是否會
擴展的判據。但是,我們還得說明為什么有些金屬為脆性斷裂,而另
一些不是脆性斷裂,這就不得不研究幾個冶金學方面的問題。
第一,解理型脆性斷裂的本質是一種低溫現象,如果變形溫度足
夠高,這種斷裂完全可以消除。因此,存在著由韌性轉變到脆性的一
個很窄的溫度范圍,這個溫度就叫轉變溫度。一般采用某一溫度時的
沖擊試驗來測定材料的脆性性能。溫度較高時發生韌性破壞,沖擊試
件吸收很大的能量,但在轉變溫度時,沖擊破壞試件需要的能量突然
變得很小。經過轉變溫度時,擺錘式沖擊試驗中鋼試件吸收
能量從136焦耳降低到7焦耳以下。值得特別注意的是,韌一脆轉變溫度
不是一成不變的。這個轉變溫度對純金屬的許多冶金學變量是敏感的,
晶粒大小和純度較重要。對于鋼來說,正確的熱處理甚至
鋼鐵冶煉都是很重要的變量。