用显微镜观测热态试件,脆性断裂的一般特征转变温度
用电子显微镜观测热态试件,可以发现其缺陷在573~673K的温度范
围内消失。人们已经知道,这是发生辐照损害恢复的范围。
更详细的观测可知,大量辐照的金属中,直径约25埃的小暗点或
者观察到的更小的暗点很可能是发生贫化的区域而不是位错环
不仅在一般的辐照温度下,而且在低于223K的温度下,铜中也容易
形成这些小暗点。这一迹象提醒我们,小暗点是就地形成而不是扩散
形成的。更进一步的研究得知,小暗点浓度的增加与辐照成正比,不
同于已经观察到的较大位错环。在相当低的温度(铜、银为623K以
下)下进行退火时;可能由于预先未分解的缺陷的长大而出现更多的
的小缺陷。其后,某些黑点以消耗其它小点而得到生长。
现在讨论微观结构更明显特性的位错环精确性质。已经发现了间
隙型和空位型位错环的证据,但这些试验指出,空位型的位错环是主
要的
脆性断裂的一般特征一转变温度
现在我们已经知道形成裂纹源的一些位错机理和确定裂纹是否会
扩展的判据。但是,我们还得说明为什么有些金属为脆性断裂,而另
一些不是脆性断裂,这就不得不研究几个冶金学方面的问题。
第一,解理型脆性断裂的本质是一种低温现象,如果变形温度足
够高,这种断裂完全可以消除。因此,存在着由韧性转变到脆性的一
个很窄的温度范围,这个温度就叫转变温度。一般采用某一温度时的
冲击试验来测定材料的脆性性能。温度较高时发生韧性破坏,冲击试
件吸收很大的能量,但在转变温度时,冲击破坏试件需要的能量突然
变得很小。经过转变温度时,摆锤式冲击试验中钢试件吸收
能量从136焦耳降低到7焦耳以下。值得特别注意的是,韧一脆转变温度
不是一成不变的。这个转变温度对纯金属的许多冶金学变量是敏感的,
晶粒大小和纯度较重要。对于钢来说,正确的热处理甚至
钢铁冶炼都是很重要的变量。