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扫描电镜疲劳断裂会看到什么现象

2023.9.27

疲劳裂纹稳定扩展的两个阶段:
①疲劳裂纹稳定扩展第一阶段
疲劳裂纹扩展的第一阶段是在裂纹萌生后,在局部载荷作用下立即沿着滑移带的主滑移面向金属内部伸展。此滑移面的取向大致与正应力成45度角,这时裂纹的扩展主要由于切应力的作用。对于大多数合金来说,第一阶段裂纹扩展的深度很浅,大约在2~5个晶粒之间。镍基高温合金在高温下的疲劳断裂,这一阶段发展得比较充分,有如下两种类型的断裂形貌特征:a.类解理断裂小平面;b.平行锯齿状断面。
②疲劳裂纹稳定扩展第二阶段
疲劳裂纹按第一阶段发生扩展一定距离后,将改变方向,沿着与正应力相垂直的方向扩展。此时正应力对裂纹的扩展产生重大影响。这就是疲劳裂纹稳定扩展的第二阶段。疲劳裂纹扩展第二阶段断面上最重要的显微特征是疲劳条带,又称疲劳条纹或辉纹。
疲劳条带的主要特征是:
a. 疲劳条带是一系列基本上相互平行的、略带弯曲的波浪形条纹,并与裂纹局部扩展方向相垂直;
b. 每一条条带代表一次应力循环,每条条带代表该循环下裂纹前端的位置,疲劳条带在数量上与循环次数相等;
c. 疲劳条带间距(或宽度)随应力强度因子幅的变化而变化;
d. 疲劳断面通常由许多大小不等、高低不同的小断块所组成,各个小断块上的疲劳条带并不连续,且不平行;
e. 断口两侧断面上的疲劳条带基本对应。
在实际断口上,疲劳条带的数量不一定与循环次数完全相等,因为它受应力状态、环境条件、材质等因素的影响很大。同时,疲劳条带有时也容易与其它花样混淆。疲劳条带是疲劳断裂的基本特征,凡在断口上发现了疲劳条带,即可判定此断口为疲劳断裂。但如果在断口上未发现疲劳条带,并不能判断此断口为非疲劳断裂,还要根据宏观、微观的其它特征和其它分析工作的结果加以综合分析判断。一般来说,韧性材料容易形成疲劳条带,脆性材料则比较困难。

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