脆性斷口的宏觀特征如下:
1)斷口上無明顯的宏觀塑性變形;
2)裂紋擴展迅速;
3)斷口相對齊平,并垂直于加載方向;
4)無污染的斷口表面常呈現晶體學平面或晶粒的外形,通常對光有高反射性。
宏觀上,脆性斷口與韌性斷口較明顯的區別就是脆性斷口上沒有明顯的塑性變形,故脆性斷裂的發生具有突發性。而且,脆性裂紋擴展非常迅速,即從發生預兆到斷裂的時間很短。但是斷裂前的預兆和監測通常比較困難,因此這類斷裂事故危險和危害大,會造成重大的生命和財產損失。
脆性斷裂的斷裂方向具有明確的宏觀規律,其核心特征是斷裂表面與零構件所受的最大正應力方向垂直。這是因為脆性斷裂的裂紋擴展始終沿著“阻力最小"原則且符合其應力狀態的路徑進行,但是脆性斷裂不依賴塑性變形協調應力,故裂紋會直接沿著最大正應力作用的法線方向擴展,最終形成宏觀上脆性斷口相對平齊,與最大正應力方向垂直。
需要指出的是,脆性斷裂的斷裂方向雖然遵循“垂直最大正應力"的核心規律,而實際零構件的應力分布、缺陷位置會影響具體的斷裂路徑細節。但這種影響只限制在局部區域,且斷裂方向會隨局部最大正應力方向調整,但宏觀上仍符合“垂直于最大正應力"的規律。
脆性斷口在宏觀上看不到韌性斷口的纖維區和剪切唇,一般會存在一些特征性紋路。這些紋路不僅是斷口的宏觀標志,更可以反向推斷斷裂方向和裂紋源位置,進而分析斷裂的誘因,這在斷口分析和失效分析中具有重要的實用價值。
脆性斷口上的宏觀特征紋路包括放射狀紋和人字紋花樣。
放射狀紋路,是指從裂紋源向四周呈放射狀擴散的紋路,紋路的擴散方向即為裂紋的擴展方向,反向追溯的放射點即裂紋源位置。
人字紋花樣,是指斷口上呈“人"字形或“山峰"狀的花樣紋路。一般情況下,“人字"的頂端指向裂紋源。人字紋花樣是宏觀脆性斷口診斷的重要依據。斷口上是否出現清晰的人字紋花樣一般取決于構件的幾何形狀、斷裂速度和斷裂的起始位置,板材構件的脆性斷口上經常出現人字紋花樣。
下圖顯示了人字紋花樣的形成過程:試樣在外力作用下,首先在薄弱環節(如缺口、缺陷處等)產生塑性變形,形成微裂紋,然后擴成半月形的、小范圍的纖維區。一般來說,纖維區非常小,且隨著材料脆性的不斷增加,塑性變形區逐漸減少,直至消失(對于極脆材料,實際上并不存在纖維區)。當裂紋達到臨界尺寸時,首先在臨界裂紋的前端產生三向應力區,并在該區內生核,繼而擴展稱為橢圓餅狀的內裂紋;在外力作用下,該內裂紋迅速長大,并與裂紋前端交接、向前推進;然后形成新的裂紋前端、新的三向應力區、新的內裂紋……這些依次在不同時間形成的內裂紋長大、合并以及不斷形成的新裂紋,使裂紋迅速向前擴展,并形成拋物線狀的裂紋前端。裂紋前端與很多內裂紋相互作用,在斷口上形成了很有規律的痕跡——人字紋花樣。

金屬的脆性斷裂有兩種基本形式,即穿晶斷裂和沿晶斷裂。
穿晶的脆斷斷口一般比較光亮,這是因為裂紋沿著晶粒內部的某些晶面擴展,而被劈開的晶面在光線下會反射光線;如果在光線下轉動斷口,會看到斷口閃光。這種穿晶的脆性斷裂也稱為解理斷裂,被劈開的晶面稱為解理面。沿晶的脆斷斷口一般顏色灰暗,多數是由于晶界上有夾雜物、沉淀物聚集、成分偏析、晶間腐蝕、過燒等原因導致晶間結合力降低所致。

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