断口形貌分析测试是一种用于材料表面破裂现象研究的测试方法,其原理是利用显微镜观察材料破裂面的形貌和微观结构,从而分析材料内部的断裂机理。这种测试方法广泛应用于金属、塑料、橡胶等材料的研发、质量检测和故障分析中。
深圳市华瑞测科技有限公司是一家面向全社会的公共性技术服务机构,拥有齐全的品牌材料分析精密测试仪器。公司主要检测项目包括断口形貌分析测试、表面形貌、成份、织构、薄膜厚度、表面粗糙度、孔隙率、硬度、薄膜结合力、摩擦磨损、应力、纺织、电化学与盐雾、腐蚀、颜色及色差等。涉及材料、物理、化学、精仪等诸多学科的技术人员多名。致力于材料的分析测试与合作研究,开展有关专业的技术咨询、新材料开发、技术规范和标准制定。深圳市华瑞测科技有限公司拥有CMA、CNAS资质、凭借其专业的技术团队、先进的检测设备和完善的服务体系、成重要的材料分析测试机构之一。
分析方法
宏观分析
只需要借助放大镜和低倍显微镜,在低的倍数下就能够对断口进行观察分析,得出断口表面整体的概貌特征,能在一定程度上了解破坏的原因,检测设备有读数显微镜、体式显微镜。宏观断口分析可以判断断裂的性质及断裂事故的全过程,为开展显微断口分析提出目标和任务,是显微断口分析的前提和基础。
微观分析
在宏观分析的基础上通过电子显微镜等仪器找出断裂的途径、性质、环境介质及温度等对断裂的影响,并确定断裂的原因及机理等详细情况。断口的显微分析是通过光学显微镜和扫描电镜来实现的。光学显微镜由于景深的限制,只能粗略的观察解理断口和疲劳断面等较平整的断口,而不能观察具有明显塑性变形的穿晶断口和沿晶断口,对平整断口也很难进行大面积的连续观察且分辨率低。它能对断口上某些组织结构进行偏振光分析,还可以观察断口不同区域的颜色变化,这对断裂性质的诊断具有重要的作用。扫描电镜景深很大,可以研究粗糙的断口表面,且可以获得清晰的图像,放大倍数可以连续在10倍到10万倍之间变化,便于对断口细节进行观察。检测设备包括金相显微镜、扫描电镜。
典型断口失效类型及形貌特征
脆性断裂
样品在很少或不出现宏观塑性变形的情况下发生的断裂,主要有光亮的结晶状断口形貌。脆性断裂大都没有实现预兆,具有突发性,在作业过程中往往会造成严重的后果。
韧性断裂
样品在断裂前出现宏观塑性变形的情况下发生的断裂,主要有伸长形貌,会形成韧窝、剪切唇等形貌。韧性材料会降低材料的强度,但也大大减少了事故的突发性,延长了材料的适用寿命。
疲劳断裂
在交变应力作用下会形成以疲劳辉纹为标志的断裂,长时间的载荷循环会使得这些应力集中区域逐渐发展与扩展,Zui后使得材料断裂。
氢脆断裂
氢原子可以渗透到金属结构中,与金属原子结合形成氢化物,这会导致金属内部应力的增加,进而引起脆性裂纹的形成和扩展。裂纹源区呈沿晶断裂(晶界间存在微裂纹)形貌,并存在沿晶二次裂纹,晶粒轮廓鲜明,呈冰糖状,晶粒表面存在大量的鸡爪痕,裂纹扩展区主要呈准解理断裂