金属拉伸试样的断口分析

李红英

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003）

金属拉伸试样的断口分析

李红英

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003）

提出了金属拉伸试样断口分析方法，讨论了试样在拉伸试验中的应力分布、断裂过程以及影响断口形貌的因素，为断裂形态分类和断裂原因分析提供了重要依据。

断裂；拉伸断口；应力分布；穿晶断裂；杯锥状断口；纤维区；韧窝

在分析金属构件重大断裂事故时，需对断裂件进行性能的重新测定和重演性实验［1］。性能测定包含材料的化学分析、力学性能的测定及金相鉴定，是对断件材质及性能作一次新的评定。而重演性实验，是模仿工作运行的实际情况，适当加速，使其在预期的时间内发生断裂。观察分析断口，与实际断件断口的分析结果进行比较，根据数据和图像的处理，综合得出结论。

过载断裂在机械破坏类型中，比例仅次于疲劳断裂，其断口的宏观特征与拉伸断口的形貌一样，本文就此展开探讨分析。

1 断裂及断口分析

金属材料受到外力作用后，其内部受胁能量升高，此时，通过塑性变形来松弛降低能量。当金属不能继续塑性变形时，若再增加应力，它便以断裂的形式彻底松弛［2］。

零件断裂后的自然表面称为断口，其结构与外貌记录了断裂前裂纹的发生、扩展和断裂瞬间的信息。由于金属中裂纹的扩展方向沿着消耗能量最小（即原子结合力最弱的）区域进行，且与最大应力方向有关，因此，断口是材料性能最弱或零件所受应力最大的部位。……