3.3显微结构对断裂韧性的影响 桥 焊拼 12
3.3 显微结构对断裂韧性的影响 桥 12
3.3显微结构对断裂韧性的影响 向基体材料中添加第二相组元的方法使材料具备裂纹桥接增韧的显微结构特征 (a 大晶粒 b)定向排布纤维/晶须 券1 延性颗粒 (c 随机排布纤维/晶须(d 图3.16桥接增韧的几种典型情况
3.3 显微结构对断裂韧性的影响 向基体材料中添加第二相组元的方法使材料具备裂纹桥接增韧的显微结构特征 大晶粒 定向排布纤维/晶须 随机排布纤维/晶须 延性颗粒
3.3显微结构对断裂韧性的影响 裂纹桥接增韧的特点： >在桥接组元破坏之前发生的裂纹扩展都是稳态的， 也就是说裂纹的扩展并没有直接导致材料的破坏。 图3.17 晶须构成的裂纹>在裂纹的稳态扩展过程中，裂纹扩展阻力随裂纹 桥接区 尺寸的增大而增大，最终达到一个临界值。这个 临界值就是通常所说的材料的断裂韧性。 晶须断开或拔出 14
3.3 显微结构对断裂韧性的影响 晶须断开或拔出 裂纹桥接增韧的特点： ➢ 在桥接组元破坏之前发生的裂纹扩展都是稳态的， 也就是说裂纹的扩展并没有直接导致材料的破坏。 ➢ 在裂纹的稳态扩展过程中，裂纹扩展阻力随裂纹 尺寸的增大而增大，最终达到一个临界值。这个 临界值就是通常所说的材料的断裂韧性。 14
3.3显微结构对断裂韧性的影响 6 BN晶须 BN晶须增韧的导弹天线罩
3.3 显微结构对断裂韧性的影响 a b BN晶须 BN晶须增韧的导弹天线罩 15
3.3显微结构对断裂韧性的影响 3.3.3微裂纹增韧与相变增韧 微裂纹增韧和相变增韧的原理是，使得裂纹尖端的应力集中程度降低，提高 裂纹扩展阻力。 微裂纹增韧：在裂纹尖端前缘区域中发生了微开裂并引起能量额外消耗（前过 程区)，使得应力集中程度得到部分缓解；随着裂纹的向前扩展，在裂纹尖端之 后的两翼（尾流区），滞后的体积膨胀逐渐释放出来，相当于在两个裂纹面施加 了一个压应力作用。 >微开裂消耗裂纹尖端的一部分能量； >微开裂引起的体积膨胀可以在裂纹尖端形成压应力作用
3.3 显微结构对断裂韧性的影响 3.3.3 微裂纹增韧与相变增韧 微裂纹增韧和相变增韧的原理是，使得裂纹尖端的应力集中程度降低，提高 裂纹扩展阻力。 微裂纹增韧：在裂纹尖端前缘区域中发生了微开裂并引起能量额外消耗（前过 程区），使得应力集中程度得到部分缓解；随着裂纹的向前扩展，在裂纹尖端之 后的两翼（尾流区），滞后的体积膨胀逐渐释放出来，相当于在两个裂纹面施加 了一个压应力作用。 ➢ 微开裂消耗裂纹尖端的一部分能量； ➢ 微开裂引起的体积膨胀可以在裂纹尖端形成压应力作用