准解理断裂

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简介

准解理断裂是淬火加低温回火的高强度钢较为常见的一种断裂形式,常发生在脆性转折温度附近。准解理断裂的断口是有平坦的“类解理”小平面、微孔及撕裂棱组成的混合断裂。

特征

准解理断裂(quasi-cleavage fracture)介于解理断裂和韧窝断裂之间;在不同部位产生解理裂纹核,扩展成解理刻面,最后以塑性方式撕裂。河流花样短而弯曲,支流少,解理面小,且周围有较多的撕裂棱。

由裂源向四周扩散,不连续,局部扩展;准解理小平面位相并不与解理面严格对应。

宏观断口形貌比较平整,但微观形貌有河流花样,舌状花样及韧窝与撕裂棱等。

在大量高密度短而弯曲的撕裂棱线条、点状裂纹源由准解理断面中部向四周放射的河流花样、准解理小断面与解理面不存在确定的对应关系、二次裂纹等。

准解理和解理断裂的主要区别:[2]


准解理 解理
生核的位置 夹杂、空洞、硬质点,晶内 晶界或其他界面
扩展面 不连续、局部扩展、碳化物及质点影响路径、非标准解理面 标准解理面连接
连接 撕裂棱、韧窝、韧窝带 次解理面解理、撕裂棱
端口形态尺寸 原奥氏体晶粒大小、呈凹盆状 以晶粒为大小,解理平面

产生原因


准解理 解理
生核的位置 夹杂、空洞、硬质点,晶内 晶界或其他界面
扩展面 不连续、局部扩展、碳化物及质点影响路径、非标准解理面 标准解理面连接
连接 撕裂棱、韧窝、韧窝带 次解理面解理、撕裂棱
端口形态尺寸 原奥氏体晶粒大小、呈凹盆状 以晶粒为大小,解理平面

预防措施

(1)、从材料方面考虑,必为淬火加低温回火的马氏体组织,回火温度低,易产生此类断裂。

(2)、构件的工作温度与钢材的脆性转折温度基本相同。

(3)、构件的薄弱环节处处于平面应变状态。

(4)、材料的晶粒尺寸比较粗大。

(5)、回火马氏体组织的缺陷,如碳化物在回火时的定向析出。

断裂形貌

为了防止此类断裂最有效的办法就是提高钢材的抗低温脆断能力,即千方百计地降低钢材的脆性转折温度(如细化晶粒,减少组织缺陷等),在这方面与预防解理断裂的措施是基本相同的。[1]

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