金属机械细微结构样品晶粒尺寸微观测量显微镜
一般说来,当材料承受的负载大于它所能承受的极限时,
就会发生断裂。金属材料的断裂现象早为工程技术界所注
意,已经进行了长期的研究。断裂现象可以有多种分类标准,
例如,根据断裂前材料变形的大小,将断裂分为塑性(韧性)断裂
和脆性断裂;按照显微组织的形状分为穿晶和沿晶的断裂;按
照宏观形态的方位分为正断(断口与受力方向垂直)和切断等。
由于断裂现象大多数是在瞬间发生的,因此用实验方法
来掌握断裂过程和微观机理是很困难的。但是由于断裂时断
口上经常留下能够反映断裂过程和微观机理的痕迹和特征,
所以可以用来进行断口的分析和研究,目前已然成为断裂分
析中的一门重要学科,名为“断口学”。
宏观断口分析法是断口分析和研究的基础。用这种方法
虽然不能看出断口内部的细微结构,但是可以观察到断口的
全貌。其主要内容有:断口的晶粒大小和形状(如细晶粒还是
粗晶粒,光亮与否,是否瓷状断口),断口上的花纹形状〔如有
无撕裂棱线,有无断裂人字花纹,有无韧性纤维,有无疲劳弧
线和疲劳台阶等等),断口的边缘情况(如有无剪切唇,有无台
阶等),断口的颜色(如有无氧化色,有无腐蚀痕迹,有无夹渣
物的色彩)以及断口在零件上的位置和变化情况(如断口与主
应力方向的相对位置,断口的走向)等方面。经过断口的宏观
分析才能将断口的微观研究范围缩小到较关键部位,从而指
导光学显微镜和电子显微镜的分析研究工作。
钢的机械性能与晶拉或晶体尺寸之间存在着一定的关系。一
般粗晶钢悴硬较深,粗加工较好。它们具有良好的热成形性和较
好的抗高温蠕变性能。相反,细晶粒钢比较韧,有优良的抗冲击
性,特别是在低温下尤其如此。此种钢在热处理时较少出现变
形、内应力和裂纹。
钢的晶粒尺寸是在以前悴火温度时存在的奥氏体晶粒的尺
寸。因此,我们必须将试样从需要的温度进行淬火并略为回火,
然后为检验作准备。