断口分析

fractography analysis， fracture analysis分析研究材料或构件断口形貌特征、断裂过程与机理之间关系的技术与方法。断裂形成的断面称为断口，其形貌真实反映了材料断裂过程中外力、材料抗力及其影响因素。断口分析可以确定断裂性质、模式及机理，是寻找断裂原因并提出预防措施的主要技术手段之一。断口分析分为宏观分析和微观分析，两者互为一体。宏观分析指导微观分析，微观分析补充宏观分析。宏观分析一般采用肉眼、放大镜和体视显微镜，用于确定断裂分区、起源、裂纹扩展路径、断裂性质等。微观分析一般使用视频显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜，以进一步澄清断裂分区、裂纹起源与扩展路径、断裂性质等。为保证断口分析的正确性必须保证断口清洁和不受损伤。但在清洗断口前，应对断口上的附着物进行分析。材料在各种应力和服役环境条件下的断裂特征研究是断口分析的重要内容。断口定量分析也是重要的发展方向，据此可建立断口上细节特征参数与显微组织、断裂应力和寿命等之间的关系。一些定量分析方法，如反推疲劳寿命、反推原始疲劳质量和利用疲劳条带反推疲劳应力，已得到实际应用。通过分析载荷谱与疲劳弧线的对应关系，并从疲劳断口测量裂纹长度与疲劳弧线寿命之间的关系，可得出裂纹长度与疲劳寿命的关系，并进而反推疲劳裂纹扩展寿命和裂纹萌生寿命。（撰写：习年生 审订：吴学仁）