斷裂

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圖一 
概要的延性破裂過程階段
鋁合金的錐杯形破裂 
受拉伸應力延性破裂的實驗樣品 

断裂英语:fracture)指物体在力的作用下开裂分离成两个或多个部分。

断裂类型[编辑]

延性斷裂[编辑]

延性斷裂英语:ductile fracture)是延性材料受力斷裂的結果,斷裂處有其獨特的宏觀及微觀特徵。相較於脆性斷裂,延性斷裂前會吸收較多能量並大幅塑性變形,通常會留下粗糙不規則的斷口。常溫下的純,及高溫的其他金屬、高分子材料和無機玻璃,延性高,受張力拉伸時頸縮(necking)成一點才斷裂,如圖一 (c) ,面積收縮百分比(percentage of area reduction)近乎100%。 同樣受張力拉伸,一般中等延性的金屬頸縮至一特定面積後便會斷裂,如圖一 (b) ,頸縮開始後,中心出現空孔,接者繼續變形,空孔持續加大且合併成裂縫,裂縫大致垂直於拉力成長,直至斷裂形成。若裂縫與張力軸約成45度,實驗樣品的一方凹陷,另一方突出,則稱作錐杯形斷裂(cone and cup fracture),呈現棉絮狀表面,為塑性形變的一特徵。以高倍率電子顯微鏡觀察棉絮狀表面處,可觀察到連綿不斷的凹坑(dimple),凹坑為空孔的一半,因承受單軸拉伸應力產生空孔後分離而成。

脆性斷裂[编辑]

脆性斷裂英语:brittle fracture),是指一個脆性的物質在受到拉力作用至斷裂,斷裂瞬間原物質沒有顯著的形變現象,如長度上或是體積上的變化量不大。其脆性物質通常伴隨著高強度,即要使物質斷裂需要相當大的拉力。脆性物質包括了大多數的玻璃陶瓷,還有一些高分子物質。至於像是鐵在低溫時也會表現出脆性。和有延性物質相比,脆性物質斷裂面處相對比較平整。

断裂强度[编辑]

断裂强度(英语:fracture strength)指材料断裂时的应力。一般通过对试样做拉伸试验,绘制应力-应变曲线,来获得材料的断裂强度。延性材料的断裂强度小于其极限抗拉强度,而脆性材料的断裂强度则等于其极限抗拉强度。

參考文獻[编辑]

外部連結[编辑]