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金属断口常见的四种形貌

金属断口常见的四种形貌

一. 问题描述:

在纯铜螺丝的组装和使用过程现了断裂现象。为了找出原因,我们将对之前表现良好的样品(OK样品)和断裂样品进行详细的对比分析。

1. 断口微观形态的观察与分析:通过SEM对断口表面进行形态观察,我们发现断裂主要沿着晶界进行,断口形态呈现出一种特定的沿晶断裂特征,晶界表面有密集的花纹。

断口形态详细观察

2. 切面观察及金相对比:断裂样品的表面出现了许多裂纹,其中最长的一条达到了935m。相比之下,OK样品表面并没有出现裂纹。从金相来看,断裂样品的主要是相,但其晶粒异常,平均大小达到了153m。而OK样品的晶粒则较为细小,平均大小为8m。

断裂样品与OK样品的金相对比

3. 氧含量分析:在断裂样品中检测到了氧元素的存在,含量为26ppm,而在OK样品中则未检测到氧元素。

二. 分析与结论:

样品出现沿晶界开裂的现象,这很可能是由于样品内部含有一定量氧气所导致的。在还原性气氛(如含有氢的环境)中进行加热退火处理时,氧气可能与铜反应,生成水蒸气和二氧化碳。这些气体不溶于铜,从而在铜内部形成压力,当这种压力超过铜本身在高温下的强度时,就会导致材料表面沿晶界开裂的现象。


金属断口常见的四种形貌

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