3-宏观组织检验及断口分析PPT推荐.ppt

3-宏观组织检验及断口分析PPT推荐.ppt

《3-宏观组织检验及断口分析PPT推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3-宏观组织检验及断口分析PPT推荐.ppt（79页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

等。

1试样制备试样制备

（1）取样部位及数量）取样部位及数量取样部位、试样大小及数量在有关标准中均有规取样部位、试样大小及数量在有关标准中均有规定，也可按技术条件、供需双方协议规定取样。

定，也可按技术条件、供需双方协议规定取样。

（2）取样及加工方法）取样及加工方法可用锯、剪、切割等方法取样，用车、刨、磨加可用锯、剪、切割等方法取样，用车、刨、磨加工。

工。

2酸蚀检验原理酸蚀检验原理酸蚀检验的浸蚀属于电化学浸蚀。

每一个微电酸蚀检验的浸蚀属于电化学浸蚀。

每一个微电池中电位高的区域为阳极，电位低的区域为阴极。

池中电位高的区域为阳极，电位低的区域为阴极。

在酸蚀过程中，阳极部分被浸蚀，阴极部分不发生在酸蚀过程中，阳极部分被浸蚀，阴极部分不发生浸蚀。

浸蚀。

以盐酸为侵蚀液时，电化学反应为：

阳极反应阳极反应:

阴极反应阴极反应:

电子由阳极流向阴极，阳极被侵蚀电子由阳极流向阴极，阳极被侵蚀

（1）热酸蚀检验）热酸蚀检验酸液加热到一定温度时，电化学腐蚀反应速度酸液加热到一定温度时，电化学腐蚀反应速度加快。

加快。

热酸蚀主要用于显示偏析、疏松、枝晶、白点热酸蚀主要用于显示偏析、疏松、枝晶、白点等低倍组织及缺陷。

等低倍组织及缺陷。

操作过程：

1）在酸蚀槽中加热酸液，将试样放于酸蚀槽；

）在酸蚀槽中加热酸液，将试样放于酸蚀槽；

2）酸蚀；

）酸蚀；

3）取出、清洗、吹干；

）取出、清洗、吹干；

4）检验。

）检验。

（2）冷酸蚀检验）冷酸蚀检验（室温室温）可直接在现场进行，应用场合：

可直接在现场进行，应用场合：

工件过大，难于进行热酸蚀。

工件已加工好，若进行热酸蚀将有损于工件工件已加工好，若进行热酸蚀将有损于工件表面粗粗糙度。

表面粗粗糙度。

工件经热处理硬化，具有较大内应力，若进工件经热处理硬化，具有较大内应力，若进行热酸蚀易产生开裂。

行热酸蚀易产生开裂。

有的组织和缺陷用热酸蚀不易显示。

检验目的：

同热酸蚀检验。

检验方法：

浸蚀浸蚀和和擦蚀擦蚀。

（3）电解酸蚀法）电解酸蚀法适用于钢材厂的大批量适用于钢材厂的大批量检检验。

验。

（4）常见的宏观组织和缺陷）常见的宏观组织和缺陷在经过酸蚀的试样上，对所观察到的宏观（低在经过酸蚀的试样上，对所观察到的宏观（低倍）组织进行辨认和评定，可根据倍）组织进行辨认和评定，可根据GB/T19792001标准评级图片标准评级图片进行。

进行。

二、印痕法检验二、印痕法检验印痕法是用涂有试剂的相纸紧贴在试样表面印痕法是用涂有试剂的相纸紧贴在试样表面上，使试剂和钢中的某一成分在相纸上发生反应上，使试剂和钢中的某一成分在相纸上发生反应并形成具有一定色彩斑点的检验方法。

并形成具有一定色彩斑点的检验方法。

常用的印痕法有常用的印痕法有硫印法硫印法和和磷印法磷印法。

1硫印法硫印法

（1）原理）原理化学反应式：

化学反应式：

（2）操作过程）操作过程室温下把相纸浸入硫酸水溶液中室温下把相纸浸入硫酸水溶液中2min左右左右将湿润相纸将湿润相纸膜面贴在试样表面膜面贴在试样表面排出试样表面与相纸间的气泡和液滴排出试样表面与相纸间的气泡和液滴反应一定时间反应一定时间3min揭掉相纸、清洗、定影、显影、干燥上光揭掉相纸、清洗、定影、显影、干燥上光2磷印法磷印法硫代硫酸钠法基本原理硫代硫酸钠法基本原理与硫印法相似，所不同的是试样需先进行与硫印法相似，所不同的是试样需先进行浸蚀浸蚀，磷化物分，磷化物分布较多的地方会和硫代硫酸钠反应，当将含有盐酸的印相纸放布较多的地方会和硫代硫酸钠反应，当将含有盐酸的印相纸放在试样表面上时，在试样表面上时，未发生反应的硫代硫酸钠会先和盐酸发生如下反应：

未发生反应的硫代硫酸钠会先和盐酸发生如下反应：

Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+S+SO2多余的硫代硫酸钠又会和印相纸上溴化银发生如下反应：

多余的硫代硫酸钠又会和印相纸上溴化银发生如下反应：

AgBr+2Na2S2O3=NaBr+Na3Ag（S2O3）2相纸上较深的褐色斑痕处即为含磷低的区域，相纸上较深的褐色斑痕处即为含磷低的区域，颜色较浅或颜色较浅或白色区域即为磷偏析处。

白色区域即为磷偏析处。

一、断口试样的选择一、断口试样的选择在分析断裂构件在分析断裂构件注意事项注意事项：

1.1.必须从断裂构件中选取断口样品。

必须从断裂构件中选取断口样品。

2.2.取样时不得损伤断口，并使断口保持干燥。

取样时不得损伤断口，并使断口保持干燥。

模块二模块二断口制取及保养断口制取及保养裂纹：

裂纹：

在金属材料内部或表面存在的不连续的空在金属材料内部或表面存在的不连续的空间部分。

间部分。

主裂纹：

最先产生的裂纹即初始裂纹。

（一个）最先产生的裂纹即初始裂纹。

（一个）二次裂纹：

二次裂纹：

是指主裂纹形成之后所产生的裂纹。

（数量不定）（数量不定）

（1）T形法形法1主裂纹的判别方法主裂纹的判别方法

（2）分叉法）分叉法（3）变形法）变形法（4）氧化法）氧化法判别主裂纹：

判别主裂纹：

1）脆性断裂失效，用）脆性断裂失效，用T形法和分叉法；

形法和分叉法；

2）延性或韧性断裂失效，用变形法）延性或韧性断裂失效，用变形法；

3）环境断裂失效，用氧化法。

）环境断裂失效，用氧化法。

2断口试样的截取方法断口试样的截取方法3二次裂纹二次裂纹三种类型：

三种类型：

（1）分叉或分枝的二次裂纹）分叉或分枝的二次裂纹

（2）横向二次裂纹）横向二次裂纹（3）独立的二次裂纹）独立的二次裂纹二、断口试样的清洗二、断口试样的清洗除掉断口表面上的灰尘，污垢及腐蚀产物，以除掉断口表面上的灰尘，污垢及腐蚀产物，以便观察到真实的断口形貌特征。

便观察到真实的断口形貌特征。

1清洗前的检查清洗前的检查2.清洗方法清洗方法有气球吹洗法、有气球吹洗法、毛刷刷洗法、物理复型法毛刷刷洗法、物理复型法、化学、化学试剂清洗法、超声波清洗法及电解清洗法等。

试剂清洗法、超声波清洗法及电解清洗法等。

1断口试样保存方法简介断口试样保存方法简介1）涂抹一层极易溶去且不腐蚀的保护材料。

）涂抹一层极易溶去且不腐蚀的保护材料。

2）将试样浸泡在无水酒精中、机油中或放入干燥）将试样浸泡在无水酒精中、机油中或放入干燥器。

器。

3）用三氯乙烯溶液能清洗掉的透明胶做断口表面）用三氯乙烯溶液能清洗掉的透明胶做断口表面的保护材料。

的保护材料。

三、断口试样的保养三、断口试样的保养2断口试样保存时应注意的事项断口试样保存时应注意的事项1）断口要保持干燥）断口要保持干燥2）断口表面严防机械擦伤）断口表面严防机械擦伤3）断口表面不能用酸性溶液清洗）断口表面不能用酸性溶液清洗模块三模块三宏观断口分析宏观断口分析断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及影响因素。

可以说断口分析是断裂失效分析的核影响因素。

可以说断口分析是断裂失效分析的核心，同时又是断裂失效分析的向导，指引失效分心，同时又是断裂失效分析的向导，指引失效分析少走弯路。

析少走弯路。

宏观断口分析宏观断口分析显微断口分析显微断口分析断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及影响因素。

宏观断口分析宏观断口分析显微断口分析显微断口分析一、断裂分类一、断裂分类1按断裂性质分类按断裂性质分类

（1）延性断裂）延性断裂：

指材料或构件断裂时发生较：

指材料或构件断裂时发生较大的塑性变形而形成的断裂。

大的塑性变形而形成的断裂。

延性断裂的断口可分为两种类型：

纤维状断口纤维状断口剪切断口剪切断口（剪切唇）（剪切唇）

（2）脆性断裂）脆性断裂指材料断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形。

指材料断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形。

通常金属材料的塑性变形量小于通常金属材料的塑性变形量小于2%5%的断的断裂均称为脆性断裂。

裂均称为脆性断裂。

（3）延性一脆性断裂）延性一脆性断裂（准脆性断裂）（准脆性断裂）是一种延性与脆性的混合断裂。

通常情况下，是是一种延性与脆性的混合断裂。

通常情况下，是以延性断裂为起始，继之以脆性断裂为主的裂纹扩展以延性断裂为起始，继之以脆性断裂为主的裂纹扩展方式。

方式。

2按断裂路径分类按断裂路径分类

（1）穿晶断裂）穿晶断裂指金属及合金的裂纹萌生和扩展均在晶粒内部发指金属及合金的裂纹萌生和扩展均在晶粒内部发生，其断口为穿晶型。

生，其断口为穿晶型。

（2）沿晶断裂）沿晶断裂指多晶体材料的裂纹萌生与扩展在晶界上发生的指多晶体材料的裂纹萌生与扩展在晶界上发生的分离过程，其断口称为沿晶断口。

分离过程，其断口称为沿晶断口。

（3）混合断裂）混合断裂既有穿晶断裂，又有沿晶断裂。

既有穿晶断裂，又有沿晶断裂。

3按断裂方式分类按断裂方式分类按断裂面所受外力类型不同，可分为正断断裂、按断裂面所受外力类型不同，可分为正断断裂、切断断裂及混合断裂三种类型。

切断断裂及混合断裂三种类型。

（1）正断断裂）正断断裂由正应力引起的断裂称为正断断裂。

由正应力引起的断裂称为正断断裂。

（2）切断断裂）切断断裂由切应力引起的断裂称为切断断裂。

由切应力引起的断裂称为切断断裂。

（3）混合断裂）混合断裂由正断断裂与切断断裂混合而成的断裂。

由正断断裂与切断断裂混合而成的断裂。

4按断裂机理分类按断裂机理分类金属材料按断裂机理分类可分为解理断裂、准金属材料按断裂机理分类可分为解理断裂、准解理断裂、滑移分离、疲劳断裂、环境介质断裂、蠕解理断裂、滑移分离、疲劳断裂、环境介质断裂、蠕变断裂及沿晶断裂等。

变断裂及沿晶断裂等。

5按其他形式分类按其他形式分类

（1）按应力状态分类）按应力状态分类可将断裂分为静载断裂和动载断裂。

可将断裂分为静载断裂和动载断裂。

（2）按断裂环境分类）按断裂环境分类可分为低温断裂、室温断裂、高温断裂、应力可分为低温断裂、室温断裂、高温断裂、应力腐蚀开裂及氢脆断裂等。

腐蚀开裂及氢脆断裂等。

（3）按断裂时所需要的能量分类）按断裂时所需要的能量分类可分为高能断裂、中能断裂与低能断裂。

可分为高能断裂、中能断裂与低能断裂。

（4）按裂纹扩展速度分类）按裂纹扩展速度分类可分为快速断裂、缓慢断裂及延迟断裂类型。

可分为快速断裂、缓慢断裂及延迟断裂类型。

二、各类断口形貌特征二、各类断口形貌特征1韧性断口韧性断口韧性断口的宏观形貌特征是呈纤维状和剪切唇。

韧性断口的宏观形貌特征是呈纤维状和剪切唇。

（1）纤维状形貌特征）纤维状形貌特征

（2）剪切唇形貌特征）剪切唇形貌特征2解理断口解理断口指晶体材料因受