断口学-断裂力学基础-课件.ppt

1、断口学断口学1ppt课件断口学断口学v钟群鹏钟群鹏 失效分析预测预防专家，失效分析预测预防专家，教育家，中国失效分析学科教育家，中国失效分析学科的开拓者之一，中国工程院的开拓者之一，中国工程院院士。现任北京航空航天大院士。现任北京航空航天大学教授，校学术委员会主任。学教授，校学术委员会主任。2ppt课件目录目录v第一章：绪论第一章：绪论v第二章：断裂力学基础第二章：断裂力学基础v第三章：断裂物理基础第三章：断裂物理基础v第四章：断口分析技术第四章：断口分析技术v第五章：断裂失效分析的思路第五章：断裂失效分析的思路v第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v第七章：脆性断裂的

2、断口及其分析第七章：脆性断裂的断口及其分析v第八章：疲劳断裂的断口及其分析第八章：疲劳断裂的断口及其分析v第九章：断口学在断裂失效分析中的应用第九章：断口学在断裂失效分析中的应用3ppt课件第二章：断裂力学基础第二章：断裂力学基础v2.3 材料的断裂韧度材料的断裂韧度4ppt课件第二章：断裂力学基础第二章：断裂力学基础v2.3材料的材料的断裂韧度断裂韧度v 2.3.1 材料断裂韧度的影响因素材料断裂韧度的影响因素v 外因外因 （1）试样厚度）试样厚度 （2）温度和应变速率）温度和应变速率v 内因内因 （1）晶粒尺寸及晶界状态）晶粒尺寸及晶界状态 （2）杂质及第二相）杂质及第二相 （3）组织结构

3、）组织结构5ppt课件6ppt课件7ppt课件8ppt课件第二章：断裂力学基础第二章：断裂力学基础v2.3材料的材料的断裂韧度断裂韧度v 2.3.2 材料断裂韧度与其他力学性能之间的关系材料断裂韧度与其他力学性能之间的关系v 与静载力学性能指标与静载力学性能指标v 与冲击韧性与冲击韧性9ppt课件第三章：断裂物理基础第三章：断裂物理基础v3.1 断裂宏观理论断裂宏观理论v3.2 断裂微观理论断裂微观理论10ppt课件第四章：断口分析的技术第四章：断口分析的技术v4.1 断口的制备保存技术断口的制备保存技术v 4.1.1 主断口的确定主断口的确定 T型法、分叉法、变形法、氧化颜色法、疲劳扩展区长

4、度法型法、分叉法、变形法、氧化颜色法、疲劳扩展区长度法 11ppt课件第五章：断裂失效分析的思路第五章：断裂失效分析的思路v5.1 断裂失效分析思路的思想方法断裂失效分析思路的思想方法v 5.1.1 五个基本原则五个基本原则v 整体观念原则整体观念原则综合所有因素综合所有因素v 从现象到本质的原则从现象到本质的原则寻找断裂原因寻找断裂原因v 动态原则动态原则相对运动状态相对运动状态v 纵横交汇原则纵横交汇原则不同条件不同表现不同条件不同表现v 全面客观原则全面客观原则12ppt课件第五章：断裂失效分析的思路第五章：断裂失效分析的思路v5.1 断裂失效分析思路的思想方法断裂失效分析思路的思想方法

5、v 5.1.2 五个具体方法五个具体方法v 系统方法系统方法v 抓主要矛盾法抓主要矛盾法v 比较方法比较方法v 历史方法历史方法v 逻辑方法逻辑方法13ppt课件第五章：断裂失效分析的思路第五章：断裂失效分析的思路v5.2 断裂失效分析思路断裂失效分析思路v 5.2.1 相关性思路相关性思路v 根据断裂分类的分析思路根据断裂分类的分析思路14ppt课件第五章：断裂失效分析的思路第五章：断裂失效分析的思路v5.2 断裂失效分析思路断裂失效分析思路v 5.2.2 系统工程的分析思路系统工程的分析思路15ppt课件16ppt课件17ppt课件18ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断

6、裂的断口及其分析v6.1 韧性断裂的机理及其影响因素韧性断裂的机理及其影响因素v 6.1.1 单晶的韧性断裂现象单晶的韧性断裂现象v 6.1.2 多晶的断裂现象多晶的断裂现象19ppt课件20ppt课件21ppt课件22ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.1 韧性断裂的机理及其影响因素韧性断裂的机理及其影响因素v 6.1.4 韧性断裂的影响因素韧性断裂的影响因素v 结构特征：结构特征：fcc bcc hcpv 晶粒大小：晶粒细化，韧脆转移温度降低，韧性提高晶粒大小：晶粒细化，韧脆转移温度降低，韧性提高v 杂质、第二相杂质、第二相v 应力状态及应变速率：拉

7、应力、压应力应力状态及应变速率：拉应力、压应力v 形变温度及环境形变温度及环境23ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.1 韧性断口的宏观特征韧性断口的宏观特征24ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析25ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.2 韧性断口的微观特征韧性断口的微观特征v 滑移分离滑移分离26ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v

8、6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.2 韧性断口的微观特征韧性断口的微观特征v 韧窝韧窝27ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.2 韧性断口的微观特征韧性断口的微观特征v 韧韧窝形成机理窝形成机理 空洞聚集，即显微空洞生核、长大、集聚直至断裂。空洞聚集，即显微空洞生核、长大、集聚直至断裂。28ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析29ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析30ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分

9、析第六章：韧性断裂的断口及其分析31ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.2 韧性断口的微观特征韧性断口的微观特征v 韧韧窝的形状窝的形状 32ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析33ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析34ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析35ppt课件36ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6

10、.2.2 韧性断口的微观特征韧性断口的微观特征v 韧窝的尺寸韧窝的尺寸37ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析38ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.3 韧性断口的诊断韧性断口的诊断39ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.3 韧性断口的诊断韧性断口的诊断v 韧性断口性质的诊断韧性断口性质的诊断40ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.

11、2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.3 韧性断口的诊断韧性断口的诊断v 韧性断口性质的诊断韧性断口性质的诊断41ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.3 韧性断口的诊断韧性断口的诊断v 韧性断口形成原因的诊断韧性断口形成原因的诊断 （1）对材料塑性的诊断）对材料塑性的诊断 可以根据断口上纤维区、放射区、剪切唇区等三个区域可以根据断口上纤维区、放射区、剪切唇区等三个区域的相对大小、纤维区纤维的长短、颈缩的大小和韧窝的尺寸。的相对大小、纤维区纤维的长短、颈缩的大小和韧窝的尺寸。（2）对

12、载荷类型的判断）对载荷类型的判断 静拉伸应力静拉伸应力杯锥状或杯锥状或45切断断口切断断口 静压缩应力静压缩应力45切断断口切断断口 静扭转应力静扭转应力与扭转成与扭转成90断口断口42ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析43ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析44ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.2 韧性断口的特征和诊断韧性断口的特征和诊断v 6.2.3 韧性断口的诊断韧性断口的诊断v 韧性断口形成原因的诊断韧性断口形成原因的诊断 （1）韧性断裂的分析思路）韧性断裂的分析思路45pp

13、t课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象46ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象47ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象48ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象49ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六

14、章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象50ppt课件第六章：韧性断裂的断口及其分析第六章：韧性断裂的断口及其分析v6.4 韧脆转移韧脆转移v 6.4.1 韧脆转移现象韧脆转移现象51ppt课件连续性长度数量与轧件表面角度脱碳情况轧制折叠连续相对较长单条、一组平行折叠缺陷、180对称出现两组平行折叠缺陷、互成120对称出现三组平行折叠缺陷折叠缺陷与轧件表面呈现一定角度，越是靠近前面机架产生的缺陷，其角度越小，缺陷越潜折叠缺陷两侧脱碳不明显或存在少量不均匀脱碳坯料裂纹断续不一定不一定与轧件表面垂直或成一定角度缺陷两侧存在明显的脱碳，裂纹中填充有氧化铁皮，围绕缺陷出现球状氧化物轧制裂纹连续相对较长不一定与表面折叠类似缺陷两侧脱碳不明显或存在少量不均匀脱碳，无球状氧化物52ppt课件