9 0 第七章 材料的显微断口分析 第一节 断口学概述 断口学是研究金属断裂面(即断口)的形态特征、形成原因和影响因素等内容的一门科学。按照研究尺度范围的不同，它又可分为宏观断口学和和显微断口学。 宏观断口学是利用肉眼或低倍放大镜，通过分析断口的色泽、粗糙度、各种条纹（例如发射状条纹、贝壳状条纹等）和宏观变形来确定分析裂纹源的位置、裂纹扩展方向、受力状态级可能的环境介质等，并进一步推断断口的性质和断裂的原因等。 显微断口学则是利用光学显微镜、投射电子显微镜和扫描电子显微镜来研究断口的显微形貌特征、形成机制及影响因素等。它和宏观断口学研究结果互相补充及佐证，使人们能对断裂的全部过程有更深入和正确的了解。 第二节 金属断口的基本显微形貌及其形成机制 造成金属断裂的外部条件及金属本身的内在因素是多种多样的，但是断裂时的断口的基本显微形貌确实很有限的。这就是说，任何断口都是有一种或几种基本显微形貌或他们的变态，按一定的规律、以不同的比例组合而成的。下面对常见几种基本断口显微形貌做介绍。 一、解理断口 解理断裂是指在一定条件下，金属因受拉应力作用而沿某些特定的结晶学平面发生分离的过程。它是由于原子间结合键的破坏而造成的穿晶断裂。一般体心立方金属和密排六方金属常发生解理断裂、低温、高应变率、三向应力状态的存在、腐蚀环境中有活性介质吸附都有利于解理断裂。 解理断口宏观上常具有放射状、人字纹、小刻面等特征。微观断口形貌主要有以下几种。 １、解理台阶 解理可沿解理面、滑移面或孪晶面进行。由于实际晶体内部存在许多缺陷（如位错、析出相、夹杂物等），所以在一个晶粒内的解理并不是只沿一个晶面，而是沿一簇相互平行的晶面。这样不同高度的解理面之间的裂纹相互贯通形成台阶。 解理台阶的形成机制主要为：（１）裂纹与螺位错相互交割而产生；（２）另一种为两个相邻的解理裂纹相互靠近时，他们会批次连接起来形成台阶。如图 7－１ ２、河流花样 由若干个解理台阶相互汇合形成河流花样。如图４－２所示。河流的流向为裂纹扩展方向，沿河流溯流而上可确定断裂源。 9 1 图7-2 河流花样形成示意图 解理裂纹从一个晶粒进入另一个晶粒时，由于两个晶粒位向的差异。河流花样的数量发生明显的变化，穿过扭转晶界河流数量激增；穿过倾斜晶界，河流连贯的通过晶界；穿过大角度晶界，河流数目增加，河流台阶高度差增大。图7-3 解理表面的例子。 解理断口...
