多晶试样中金相检验多功能计量工具图像显微镜
在多晶试样中,总是有某些表面晶粒,其有效滑移面相对于
较大分循环剪应力的位向是有利的,单晶体与多晶体不同,其表
面条痕的外貌取决于较大分剪应力和有效滑移面的相对位向。曾
指出,当方截面单晶体承受循环扭转载荷时,如果晶体的有效滑移
向量平行于一个面,由于剪应力在试样每个面的中点达到较大,
而在角上减小到零,因此晶体上没有由越出表面的剪应力分量产
生滑移运动的地位,故因滑移越出表面而造成的表面开裂所起的
影响较小。
虽然许多延性纯金属和简单合金在室温下和接近长期疲劳强
度的应力级下作试验时,会出现滑移带开裂,但是金相检验表
明,其他金属会出现晶界开裂,而实际上在较低应力级下出现滑
移带开裂的那些金属,在经过短耐久期后引起断裂的应力级或应
变幅下就会出现晶界开裂。表面变形的剧烈变化造成晶
界开裂,估计可能是由于晶界不能适应邻近晶粒中发生的大循环
变形,因而在晶界上产生了严重的应变梯度,这样就产生了引起
表面裂隙的附加剪切作用。因为不同的晶粒具有不同的弹性和
塑性性能,所以晶界上应变不协调的严重程度取决于能在邻近晶
粒中激活以消除公共晶界上不协凋的滑移带数量。在室温下是否
出现晶界开裂,取决于产生的循环塑性应变是否能适应晶粒中的
重复滑移,从而消除晶界上的不协调,或者取决于不协调是否会
产生这样严重的应变梯度,以致在晶粒中实现滑移过程之前就出
现开裂。由此可见,每当晶界相对于晶粒受到削弱时,就会发生
晶界开裂。加入合金成分或提高温度以使晶界变得容易滑过,从
而使各晶粒能相互滑过,就可以造成这种情况。如果这些晶粒优
先受到大气的侵蚀,则晶界上也会出现开裂。已知如果孪晶或晶
界平行于潜在滑移面,并含有与引起二次滑移的非相干台阶有关
的应力集中源,则孪晶和晶界就可作为开裂处