Фрактография в материаловедении
Шрифт:
Рис. 10. Расслоение:
а – растровый электронный микроскоп (РЭМ), x3000; б – РЭМ, x15000.
К характерным элементам строения относятся ручьистый узор, язычки. Наличие фасеток скола свидетельствует о внутризеренном хрупком разрушении.
Рис. 11. Фасетка скола:
а –
Ручьистый узор (рис. 11 а– г) – элемент строения поверхности фасеток скола, представляющий собой систему сходящихся ступенек, образующуюся в плоскости скола в результате разрушения перемычек между хрупкими микротрещинами, распространяющимися по параллельным, близко расположенным кристаллографическим плоскостям. Направление слияния ступенек скола в ручьистом узоре соответствует направлению распространения трещины. Частный случай ручьистого узора – веерообразный узор, который возникает, если ступеньки скола сходятся в одной точке в пределах фасетки.
Ручьистый узор на поверхности фасеток скола (рис. 11 в, г) 11 в – ПЭМ, x2500; 11 г – РЭМ, x1000.
Рис. 11. Ручьистый узор на поверхности фасеток скола:
в – ПЭМ, x2500; г – РЭМ, x1000
Фасетка квазискола (рис. 12 а, б) – относительно ровный (плоский) участок разрушения, не всегда связанный ориентационно с плоскостями скола и характеризующийся тем, что наряду с признаками хрупкого разрушения имеет признаки пластической деформации (гребни). Фасетка квазискола имеет менее четкие границы, чем фасетка скола. Разрушение развивается преимущественно от центральной части фасетки к периферии.
Фасетка межзеренная (межсубзеренная) – фасетка в виде многоугольника, образующаяся при разрушении по одной грани зерна (субзерна; рис. 13 а, б, в).
Поверхность межзеренных фасеток может быть гладкой, с ямочным или другим специфическим рельефом.
Ямки (рис. 14 а, б) (рис. 13 а, б, в) – микроуглубления на поверхности разрушения, представляющие собой вскрытые поверхности микропустот, образующихся в процессе пластического течения металла.
Рис. 12. Фасетка квазискола:
а – ПЭМ, x10000; б – РЭМ, x1000
Рис. 13. Межзеренные фасетки:
а – ПЭМ, x2600; б – РЭМ, x1000; в – межсубзеренные фасетки, РЭМ, x1000
Очагом
Форма (конфигурация) ямок (равноосная, вытянутая, параболическая, цилиндрическая, неправильной формы) определяется напряженным состоянием и формой инициатора образования ямки.
Глубина ямок (высота перемычек между ними) есть мера способности материала к пластической деформации.
Рис. 14. Ямки:
а – ПЭМ, x2600; б – РЭМ, x3000
Рис. 15. Ямка волокнисто-полосчатого излома:
а – ПЭМ, x200; б – РЭМ, x1000
Ямка волокнисто-полосчатого излома (рис. 15 а, б) – микроуглубление на поверхности разрушения, возникшее в результате образования и слияния микропустот около вытянутых структурных неоднородностей: неметаллических включений и ликвационных зон; характерны для изломов поперечных образцов из материалов, подвергнутых горячей пластической деформации.
Сотовый рельеф (рис. 16) – микрорельеф поверхности разрушения в виде мелких плоских ямок. Свидетельствует о малой доле локальной пластической деформации при разрушении. Встречается часто при разрушении литых материалов; наблюдается также при разрушении перегретых сталей.
Риc. 16. Сотовый рельеф. ПЭМ, x10000
Рис. 17. Гребень
а – ПЭМ, x9400, б – РЭМ, x5000
Гребень (рис.17 а, б) – вытянутый участок, возвышающийся над поверхностью разрушения (на обеих половинах излома), образовавшийся в результате пластической деформации и разрушения перемычек между другими элементами излома.
Ступенька (рис. 18) – элемент микрорельефа излома прямолинейной или изогнутой формы, образующийся при соединении двух микроповерхностей разрушения, расположенных на разных уровнях; может возникать также в результате скола вдоль границ двойников.
Язычок (рис. 19) – элемент строения поверхности фасетки скола и квазискола треугольной или трапецевидной формы, образующийся в результате локального разрушения вдоль поверхности раздела матрица – двойник.
Язычку, находящемуся на одной половине излома, соответствует углубление на ответной половине излома.
Рис. 18. Ступенька, РЭМ, x3000
Рис. 19. Язычок, ПЭМ, x5400