多晶鋼材料中晶粒的晶體學解理實驗檢測顯微鏡
共軛斷裂表面的形貌特征延性斷裂和脆性斷裂之間的區別并不明顯
。在某些方面,斷裂類型是由對斷
口表面進行觀察時所采用的觀測尺度確定的。但根據裂紋兩個對
面(共軛斷口表面)之間的吻合度可以進行有效的區分。以及中強鋼
從纖維狀態斷裂特征到解理斷裂的轉變。延性斷裂涉及永久性的裂
紋缺口發生位移,因此共軛斷口表面彼此并不吻合。脆性斷裂時,
塑性形變量較小,因此在斷裂后,裂口的兩個表面能彼此很好地吻
合。但有一個例外,即理想的晶體學解理,在這種情況下,裂口的
兩個表面從來都不吻合。
利用斷口表面形貌分析可以研究延性斷裂的擴展,也可以確定
造成工程零件失效事件的發生順序。第一步是要對斷口表面的形貌
進行測量。確定三維斷口形貌特征較有效的方法是使用共焦激光掃
描顯微鏡。除此以外,也可以使用體視觀察方法。為了提高效率,
兩種方法都需要復雜的計算機圖像生成系統的幫助。
在緊湊拉伸力作用下,鋼原生疲勞裂紋和解理占主導的區域之
間形成的伸長區的掃描電子顯微鏡圖像。疲勞斷裂相對來說比較平
坦,但有纖維狀的表面。伸長區為塑性形變和纖維狀孔連斷裂的區
域,在解理開始非穩態擴展前,疲勞裂紋的尖端處會發生纖維狀連
孔斷裂。解理面的單個小面上呈現河流狀花樣圖案,這是由多晶鋼
材料中晶粒的晶體學解理造成的。斷口表面的等高線,這是利用體
視顯微鏡對一個平行于裂紋且垂直于裂紋主平面的截面進行觀察后
得到的。共軛表面彼此可以很緊密地吻合,而在纖維拉伸區,兩個
表面之間無明顯吻合;