断口分析

断口是断裂失效中两断裂分离面的简称。由于断口真实地记录了裂纹由萌生、扩展直至失稳断裂全过程的各种与断裂有关的信息，因此，断口上的各种断裂信息是断裂力学、断裂化学和断裂物理学等诸多内外因素综合作用的结果。对断口进行定性和定量分析，可为断裂失效模式的确定提供有力依据，为断裂失效原因的诊断提供线索。断口金相学不仅能在设备失效后进行诊断分析，还可为新产品、新装备投入使用进行预研预测。此外，对断口、裂纹及冶金、工艺损伤缺陷的诊断是失效分析工作的基础。实践证明，没有对断口、裂纹及冶金、工艺损伤缺陷的正确诊断结果，是无法提出失效分析的准确结论的。

矩形试样断口

实际构件的破断事故中,有很多是属于板材型的,例如船体焊接结构的脆断、贮油罐的破坏等等。研究矩形(包括正方形及扁平板型)试样的静拉伸断口特征,对于这些构件的破断分析是有实际帮助的。

无缺口的矩形拉伸试样断口,同圆试样一样,也有三个区域（纤维区、放射区、剪切唇区）。但是由于几何形状的不同，每个区域的特征均有稍许改变。正方形试样的裂纹源位置同试样表面相对称，其纤维区基圆形,但矩形扁平试样的中央纤维区呈椭圆形,放射区则出现"人字纹”花样,这是由于试样几何形状的改变,使裂纹主要沿宽度方向扩展的缘故。下图为矩形试样的断口照片及其示意图。显然，人字纹的尖顶必然指向纤维区，指向裂纹源。靠近表面的区域也是剪切唇。

试梯厚度对断口形貌有很大的影响。当试样厚度减小时,剪切唇所占的面积增大,放射区缩小。对于相当薄的板试样,其断口是全剪切的,这就是平面应力条件下造成的切断型断口。其示意图如下所示。

实验室用的带缺口板试样，其缺口有开在试样一侧的单边切口;也有开在表面的中央穿透或不穿透(在厚度方向)裂纹。由于缺口的存在,裂纹源的位置发生了改变,一般都在缺口处产生。图2-14为单边缺口试样及表面中央不穿透切口试样断口形貌的示意图。

影响板试样断口三区相对比例的因素主要有材料的性质、板厚及温度。材料越脆、板厚越大、温度愈低,纤维区、剪切唇愈小,放射区越大。反之,纤维区、剪切唇越大,放射区减小,甚至出现全剪切的断口。

 韧窝断口

韧窝断口属于穿晶韧性断口，其重要特征是在断面上存在“韧窝”花样，韧窝底部有时可见第二相粒子存在。韧窝的形状有等轴形、剪切长形和撕裂长形等。