材料的断裂韧性.ppt

第五章材料的断裂韧性,第一节线弹性条件下的断裂韧性第二节影响材料断裂韧度的因素第三节断裂韧度在工程中的应用,第一节线弹性条件下的断裂韧性,裂纹扩展的基本方式1.1张开型（)裂纹扩展:拉应力垂直作用于裂纹面，裂纹沿作用力方向张开滑开型（）裂纹扩展：切应力作用于裂纹面并且与裂纹前沿线垂直撕开型（）裂纹扩展：切应力平行于裂纹面并且与裂纹面平行张开型（)裂纹扩展最危险，最易引起脆性断裂,断裂韧度和断裂判据,断裂韧度的物理意义i是描述裂纹简短应力场强度的一个力学参量当应力或裂纹尺寸增大到临界值时，即在裂纹尖端足够大的范围内，应力达到了材料的断裂强度，裂纹便失稳扩展而导致材料的断裂，这时，这时也达到一个临界值，这个临界值称为断裂韧度断裂韧度是评价材料抵抗断裂能力的力学指标,第二节影响材料断裂韧度的因素,一化学成分、组织结构化学成分的影响金属材料：细化晶粒合金元素强烈固溶强化元素形成金属间化合物并呈第二相析出元素陶瓷：提高强度组元，提高断裂韧度高分子材料：增强结合键的元素提高断裂韧度,基体相结构和晶粒尺寸,基体相结构：基体相晶体结构易于发生塑性变形，产生韧性断裂，材料的断裂韧度就高晶粒尺寸：细化晶粒尺寸既可提高强度又可提高韧度夹杂和第二相金属材料：（）非金属夹杂物降低断裂韧度；（）脆性第二相降低断裂韧度；（）适当的韧性第二相提高断裂韧度一显微组织提高材料塑性的显微结构提高断裂韧度,二特殊改性处理（主要对金属材料）,亚温淬火使晶粒细化，相界面增加，单位面积杂质浓度降低，提高强度和断裂韧度超高温淬火晶粒粗化，塑性和冲击吸收功降低，但断裂韧度提高形变热处理高温形变热处理：使晶粒细化，提高强度和断裂韧度低温形变热处理：不仅使晶粒细化，而且增加位错密度，从而提高强度和断裂韧度,三外界因素的影响,温度：降低温度，降低断裂韧度应变速率：类似于温度的影响,第三节断裂韧度在工程中的应用,材料的选择安全校核失效分析评价材料脆性材料开发,