材料断口分析金属材料断口成分分析

料断口成分分析：

断口处成分分析对断口分析至关重要,尤其是腐蚀、夹杂、非金属氧化物等因素造成的断裂。断口处成分分析一般是成分定量分析,通常是指断口表面的平均化学成分、微区成分、元素的面分布及线分布、元素沿深度的变化、夹杂物及其他缺陷的化学元素比等参数进行分析和表征。这方面分析所用的实验设备较多,例如:离子探针、俄歇电子谱仪、电子探针、ⅹ射线能谱仪、x射线波谱仪等。

材料断口结构分析：

断口表面结构分析主要是断口所在面的晶面指数、断口表面微区的结构和残余应力,这方面分析所用的实验设备主要有x射线衍射仪。分析的主要内容是点阵常数的测定、物相分析以及应力测定。

断口分析的依据：

（1）断口的颜色与色泽

观察断口表面光泽与颜色时，主要观察有无氧化色、有无腐蚀的痕迹、有无夹杂物的特殊色彩与其他颜色；红锈、黄锈或是其他颜色的锈蚀:是否有深灰色的金属光泽、发蓝颜色(或呈深紫色、紫黑色金属光泽)等。

根据疲劳断口的光亮程度，可以判断疲劳源的位置。如果不是腐蚀疲劳，则源区光滑。

（2）断口上的花纹

疲劳断裂断口宏观上有时可见沙滩条纹，微观上有疲劳辉纹。脆性断裂有解理特征，断口宏观上有闪闪发光的小刻面或人字、山形条纹，而微观上有河流条纹。舌状花样等。韧性断裂宏观有纤维状断口，微观上则多有韧窝或行花样等。

（3）断口上的粗糙度

断口的表面实际上由许多微小的小断面构成，其大小、高度差决定断口的粗糙度。不同材料、不同断裂方式，其断口粗糙度也不同。

一般来说，属于剪切型的韧性断裂的剪切唇比较光滑；而正断型的纤维区则较粗糙。属于脆性断裂的解理断裂形成的结晶状断口较粗糙，而准解理断裂形成的瓷状断口则较光滑。疲劳断口的粗糙度与裂纹扩展有关，扩展速率越快，断口越粗糙。

（4）断口与大正应力的交角

韧性材料的拉伸断口一般呈杯锥状或呈45°切断的外形，其塑性变形是以缩颈的方式表现。即断口与拉伸轴向大正应力交角是45°。

脆性材料的拉伸断口一般与大拉伸正应力垂直，断口表面平齐，断口边缘通常没有剪切"唇口"。断口附近没有缩颈现象。韧性材料的扭转断口呈切断型。断口与扭转正应力交角也是45°。

脆性材料的扭转断口呈麻花状，在纯扭矩的作用下，沿与大主应力垂直的方向分离。

（5）断口上的冶金缺陷

夹杂、分层、晶粒粗大、自点、白斑、氧化膜、疏松、气孔、撕裂等，常可在失效件断口上经宏观或微观观察而发现。