本文標題："金屬斷面微觀斷口學研究實驗型圖像顯微鏡"
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金屬斷面微觀斷口學研究實驗型圖像顯微鏡
斷口學
斷口學是一門研究金屬斷面的科學，它和斷裂力學、斷裂物理一
起構成了新興的斷裂學科．斷口學是借助于斷口形貌、顏色及成分
分布的觀察分析，研究斷裂性質、斷裂原因、斷裂過程和機理的一門
科學。同時，斷口學也是斷裂事故分析的一個重要手段，可為調查產
生事故原因及制定予防措施提供可靠依據。斷口學分宏觀斷口學和微
觀斷口學兩類。
前者系指用肉眼或40×以下的放大鏡、立體顯微鏡進行的斷口分
析；后者系指用光學顯微鏡、透射電鏡和掃描電鏡進行的斷口分析。
目前，最常用的最主要的儀器是掃描電鏡和透射電鏡，故這又稱做“
電子斷口學”或“電子顯微斷口學”。宏觀斷口學研究的是斷El的全
貌，可有效地確定斷裂源和斷裂擴展方向；微觀斷口學研究的是斷口
的微觀細節，可確定斷裂類型和機理，因此，二者是相輔相成，互相
補充，缺一不可的。
延性斷裂與脆性斷裂
根據材料斷裂時吸收能量的大小和宏觀總變形量的大小，可把斷
裂分為延性和脆性。延性斷裂屬于一種高能量吸收的斷裂過程。由于
斷裂的裂紋擴展臨界應力大于裂紋生核的臨界應力，所以通常表現為
多斷裂源，并由許多微裂紋的相互聯接而緩慢地導致最終斷裂。另外
，延性斷裂裂紋的擴展是依靠塑性變形來實現的。因此，延性斷裂前
將發生顯著的塑性變形，斷裂后斷口粗糙，呈暗灰色纖維狀。
脆性斷裂屬于一種低能量吸收的斷裂過程，其裂紋生核臨界應力
通常大于或等于裂紋擴展的臨界應力，所以一般是由一個主裂紋或幾
個主裂紋高速擴展，一直達到最終斷裂。脆性斷裂前不發生明顯變形
，工程上常將光滑試樣斷面收縮率小于5叻的材料定為脆性材料。脆
性斷斷口平整，有金屬光澤。由于脆性斷裂前沒有明顯征兆，而是突
然爆發，且一旦發生就不能制止，所以脆性斷裂是一種危險性斷裂。
延性斷裂和脆性斷裂是指材料在一定條件下所具有的斷裂性能，
低溫、高變形速度、應力集中、試樣尺寸或形狀的變化等均可使材料
由延性變為脆性。因此，所謂延性材料或脆性材料只具有相對意義。
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