工学
问答题试述疲劳断口的宏观特征及如何根据断口特征分析疲劳断裂的原因。
题目
问答题
试述疲劳断口的宏观特征及如何根据断口特征分析疲劳断裂的原因。
参考答案和解析
正确答案：
疲劳断口的宏观特征：
（1）疲劳源区（疲劳核心区）：疲劳源区是疲劳破坏的始点，一般位于零件表面，但如果内部存在严重缺陷时，也可能发生在零件内部。疲劳源区的断面由于疲劳裂纹扩展缓慢及裂纹反复张开与闭合的搓揉摩擦而磨损严重，而有光亮和“晶粒”的表面结构。随着负荷应力幅度大小的不同，断口会出现位置不同的几个疲劳源。可按疲劳线的密度大小，判断疲劳源产生的早晚。
（2）疲劳扩展区：疲劳扩展区存在一些以疲劳源为中心的，与裂纹方向相垂直的呈半圆形或扇形的疲劳弧线。
（3）瞬时断裂区，它的特征与静载荷下的快速破坏区相似，脆性材料的断口呈粗糙的“晶粒”状结构或呈放射线；塑性材料的断口具有纤维状结构，在零件表面有剪切唇。
根据断口的特征分析疲劳断裂原因：
（1）塑性断裂：
A.疲劳扩展区大，瞬时断裂区所占比例小；
B.断裂前有明显的塑性变形，断口呈杯锥状，如在双向交变应力作用下，断口呈锯齿状，如单向扭转剪切断口呈斜45度剪切唇。
（2）脆性断裂：
A.疲劳扩展区大，瞬时断裂区小；
B.断裂前基本无变形，拉断，剪切时断口平整；压断，扭断时断口呈斜45度。
（1）疲劳源区（疲劳核心区）：疲劳源区是疲劳破坏的始点，一般位于零件表面，但如果内部存在严重缺陷时，也可能发生在零件内部。疲劳源区的断面由于疲劳裂纹扩展缓慢及裂纹反复张开与闭合的搓揉摩擦而磨损严重，而有光亮和“晶粒”的表面结构。随着负荷应力幅度大小的不同，断口会出现位置不同的几个疲劳源。可按疲劳线的密度大小，判断疲劳源产生的早晚。
（2）疲劳扩展区：疲劳扩展区存在一些以疲劳源为中心的，与裂纹方向相垂直的呈半圆形或扇形的疲劳弧线。
（3）瞬时断裂区，它的特征与静载荷下的快速破坏区相似，脆性材料的断口呈粗糙的“晶粒”状结构或呈放射线；塑性材料的断口具有纤维状结构，在零件表面有剪切唇。
根据断口的特征分析疲劳断裂原因：
（1）塑性断裂：
A.疲劳扩展区大，瞬时断裂区所占比例小；
B.断裂前有明显的塑性变形，断口呈杯锥状，如在双向交变应力作用下，断口呈锯齿状，如单向扭转剪切断口呈斜45度剪切唇。
（2）脆性断裂：
A.疲劳扩展区大，瞬时断裂区小；
B.断裂前基本无变形，拉断，剪切时断口平整；压断，扭断时断口呈斜45度。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
宏观断口上看到冰糖状特征，则该断口属于沿晶断裂断口，否则不是。（）
正确答案:错误
第2题：
疲劳断口表面不显示宏观的塑性变形，除了低循环强度范围的断裂以外，都是脆性断口（）
正确答案:正确
第3题：
韧性断裂的特征有( )。
A.容器有明显鼓胀;
B.有疲劳辉纹;
C.断口齐平;
D.有大量腐蚀产物;
正确答案：A
第4题：
（）是疲劳断裂的特征之一。
- A、韧性断口
- B、氢脆断口
- C、疲劳源
正确答案:C
第5题：
零件疲劳断口上最后断裂区的面积较大，甚至超过断口面积之半时，表明零件是因（）而断裂。
- A、过载
- B、不过载
- C、材料强度低
- D、材料的疲劳强度低
正确答案:A
第6题：
疲劳断口的典型宏观特征为（）。
- A、贝壳状花样
- B、结晶状花样
- C、人字形花样
正确答案:A
第7题：
零件疲劳断裂后，其断口分为（）区。 Ⅰ.疲劳源； Ⅱ.贝纹； Ⅲ.裂纹扩展； Ⅳ.断裂； Ⅴ.材料。
- A、Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ
- B、Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ
- C、Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ
- D、Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ
正确答案:B
第8题：
金属断口按其断裂方式可分为（）。
- A、脆性断口（晶粒状断口）
- B、韧性断口（纤维状断口）
- C、疲劳断口
- D、显微断口
- E、窝状断口
正确答案:A,B,C
第9题：
在断口的宏观检验和分析中，判断疲劳断口最重要特征是（）。
- A、瞬时断裂区
- B、疲劳源
- C、内部裂纹
- D、疲劳裂纹扩展区
正确答案:D
第10题：
疲劳断裂的断口特征是什么？
正确答案: 断口在宏观上由疲劳源、扩展区和最后破坏区三个区域构成，在微观上可出现疲劳条痕。