本文標(biāo)題："金屬、聚合物和陶瓷結(jié)構(gòu)材料分析顯微鏡"
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金屬、聚合物和陶瓷結(jié)構(gòu)材料分析顯微鏡
錘沖擊試驗(yàn)
包括鐵素體鋼在內(nèi)的體心立方金屬，在一個(gè)有限的溫度范圍內(nèi)
，發(fā)生斷裂時(shí)吸收的能量會(huì)發(fā)生很大的變化。這個(gè)現(xiàn)象稱為韌脆轉(zhuǎn)
變。這些材料的斷裂行為在高溫時(shí)為韌性而在低溫時(shí)呈脆性。產(chǎn)生
這種轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)間與金屬的化學(xué)成分及顯微組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。造的
。泰坦尼克號(hào)客輪可能就是在與冰山相撞時(shí)船身發(fā)生了脆性斷裂而
沉沒的
·疲勞是最普遍的失效機(jī)制，并被認(rèn)為是造成90％結(jié)構(gòu)失效的全
部或部分的原因。引起金屬、聚合物和陶瓷的疲勞失效機(jī)理是眾所
周知的。在三類結(jié)構(gòu)材料中，陶瓷是最不容易產(chǎn)生疲勞斷裂的。疲
勞現(xiàn)象最好用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來形象地進(jìn)行解釋。取一個(gè)金屬紙夾
，沿著一個(gè)方向?qū)⑺鼜澢钡叫纬杉怃J的彎折，這個(gè)夾子在彎折區(qū)
域發(fā)生塑性變形但未斷裂。如果我們現(xiàn)在變換彎曲方向并將這個(gè)過
程重復(fù)若干次，這個(gè)紙夾將斷裂。因此，在循環(huán)載荷的作用下，紙
夾破斷的載荷比用單純的拉伸到斷裂所需要的載荷低得多。最初的
彎曲載荷引起紙夾金屬的應(yīng)變硬化，而交變載荷的作用是引起內(nèi)部
疲勞損傷。簡(jiǎn)單地說，這個(gè)過程就是塑性變形引起位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和互相
交割。位錯(cuò)的交割降低了位錯(cuò)的可移動(dòng)性，連續(xù)的變形要求產(chǎn)生更
多的位錯(cuò)。位錯(cuò)密度的提高降低了材料晶體結(jié)構(gòu)的完整性，最終導(dǎo)
致微觀裂紋的產(chǎn)生和長大，直到尺寸足夠大而引發(fā)斷裂。
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