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材料的失效形式

材料的失效形式(模式)是與其內部微觀結構與元素屬性的變化密切相關。當材料承受外力作用時,若超過材料固有的臨界值, 如屈服強度、抗拉強度等,就會發生塑性變形而損壞,直至斷裂。

盡管材料失效類型多樣,但按其失效模式,大致可以分為五大類型:

斷裂(fracture)、腐蝕(corrosion)、磨損(wear)、畸變(distortion) 和衰減(attenuation) 。

確定材料的失效模式與起因,必須有效區分出斷裂行為、變形行為、腐蝕行為、磨損行為和衰減行為。 

● 斷裂模式下幾個重大的失效事故 :

                             大型運輸船脆性斷裂(1952年12月)

           原因:船體對接焊縫因水流波動作用而疲勞開裂,因裂紋的擴展而發生斷裂。

                      “挑戰者”號升空時爆炸(1986年1月28日)

原因: “挑戰者”號的助推器橡膠密封圈因氣溫低而不易變形,導致燃料泄漏,最終引起爆炸。

                       “哥倫比亞”號返回時爆炸(2003年2月1日)

原因:“哥倫比亞”升空時,墜落的泡沫塑料保溫層碎片撞擊了左機翼生成兩條裂紋,在返回進入大氣層后,因摩擦產生高溫,導致機翼熔化而斷裂。 

金屬材料的失效模式與機理的關系


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