本文標題："金屬材料與構件在加工制造和使用斷裂測試實驗"
發布者：yiyi ------ 分類: 行業動態 ------
人瀏覽過-----時間：2016-6-3 16:3:43
金屬材料與構件在加工制造和使用斷裂測試實驗
在人們使用各種材料尤其是金屬材料的長期實踐中，觀察到大
量的斷裂現象。特別是材料與構件的脆性斷裂，曾為人們帶來了很
多災難性的事故，其中涉及艦船、飛機、軸類、壓力容器、宇航器
、核設備和各類武器等多方面事故。因此，斷裂問題始終是研究各
種材料的一個重要方面。
為了避免金屬材料與構件在加工制造和使用過程中發生斷
裂，人們一方面要求材料有較高的強度，同時要求材料有一定的韌
性，即要求材料有良好的綜合機械性能。金屬材料強度的來源是金
屬原子間的結合力。如果金屬原子間的結合力能夠得到充分的發揮
，則按照理論上所計算出來的金屬強度比金屬在實際上所表現的強
度要高出2到3個數量級。而在實際的材料和構件中，金屬原予間的
結構都不是理想完整晶體，而是存在著大量的微觀缺陷和宏觀缺陷
。微觀缺陷如空位、間隙原子、雜質原子、位錯、堆垛層錯、晶界
和相界等。宏觀缺陷則是材料和構件在冶煉、鑄造、鍛造、焊接、
軋制、熱處理、磨削等加工過程中產生的，如氣孔、疏松、縮孔、
夾渣、夾雜物、裂紋、折迭、未焊透等。裂紋又可詳細分為鑄造裂
紋、軋制和鍛造裂紋、熱處理裂紋、酸洗裂紋、磨削裂紋、疲勞裂
紋、應力腐蝕裂紋、焊接裂紋和熱應力裂紋等。由于這些缺陷的存
在，大大降低了材料和構件的強度。因此，研究斷裂問題就必須與
材料和構件中的缺陷聯系起來。在工程上往往按斷裂前材料發生的
變形量的大小或者按斷口的形貌把斷裂區分為脆性斷裂和韌性斷裂
。在特定條件下，還可分為沖擊斷裂、蠕變斷裂、疲勞斷裂和應力
腐蝕斷裂等。
材料和構件中缺陷與強度的關系是極為復雜的。這與材料
和構件的使用條件如應力、溫度、環境以及缺陷的類型、大小、取
向、位置(表面、內部或應力集中部位)等多種因素有關。因此，在
同種材料或構件中，若存在相同的缺陷，但使用條件不同，則破損
的情況可能完全不同。另外，根據小試樣所做的材料力學性能試驗
結果，往往同實際的設備或構件在使用條件下的破損強度很不相同
。假如片面地相信材料力學性能試驗的結果，以此來推斷工程斷裂
情況，有時很可能會犯大錯誤。然而，如將試樣的尺寸和各方面條
件都做得和實物一樣，在實際工作中也是行不通的。
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