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金屬夾雜物微孔聚合,金屬材料分析圖像顯微鏡在發(fā)生斷裂失效之前一定有某種缺陷存在，斷裂便可能由此缺陷開始．如前所述，既然延性斷裂起始于孔洞，而孔洞的產(chǎn)生又靠非金屬夾雜物或其它類型的第二相粒子周圍高能界面的分離，于是對(duì)某一給定類型的材料來(lái)說(shuō)，只要降低第二相粒子的體積分?jǐn)?shù)，就可提高抗延性斷裂的能力．由此可知，當(dāng)材料的純度較高時(shí)，其抵抗斷裂的能力才更大。提高材料的純度，也能增加高強(qiáng)度材料的抗疲勞能力． 就脆性斷裂而論，起始缺陷必須大于給定應(yīng)力水平下能發(fā)生快速擴(kuò)展前的某一臨界尺寸．這種缺陷可以是諸如淬火裂紋或焊接裂紋這類先已存在的缺陷，也可以是在最初的韌性斷裂過(guò)程中由微孔聚合所造成．如果缺陷起先小于快速斷裂時(shí)的臨界尺寸，那么由于某些可提供外界能量的過(guò)程，諸如疲勞、應(yīng)力腐蝕或塑性變形等作用的結(jié)果，可以使它擴(kuò)展到臨界尺寸．具有臨界尺寸的缺陷也可以由幾個(gè)較小缺陷合并而成． 顯然，最理想的是盡可能保證原來(lái)就不存在能使斷裂起始的缺陷．但是，要做到這一點(diǎn)并不容易．在循環(huán)或脈動(dòng)加載條件下，即使不存在缺陷，一旦把構(gòu)件投入使用，在任何情況下肯定遲早都會(huì)造成缺陷．因此，明智的辦法往往是假定構(gòu)件在投入使用時(shí)其內(nèi)部已經(jīng)存有某類缺陷，同時(shí)要保證：缺陷在使用過(guò)程中只要能夠生長(zhǎng)，那么就可在缺陷尺寸于設(shè)計(jì)應(yīng)力作用下達(dá)到發(fā)生快速斷裂以前將之檢測(cè)出來(lái)．應(yīng)用低強(qiáng)度材料的情況是最簡(jiǎn)單的．這些低強(qiáng)度材料通常本來(lái)就是韌性的，如果斷裂是以靜態(tài)方式發(fā)生，則這種斷裂很可能是延性的、高能量的、慢速擴(kuò)展并立即終止的，但低溫下的鋼除外． 對(duì)于高強(qiáng)度材料來(lái)說(shuō)，問(wèn)題就更為麻煩．高強(qiáng)度材料多半韌性較低，于是，斷裂非?？於铱赡苁菫?zāi)難性的．這在高儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)中尤為突出，例如壓力容器或盛有高壓流體的管道系統(tǒng)．這是因?yàn)檫@類系統(tǒng)的儲(chǔ)能如此之高，以致于裂紋一旦產(chǎn)生，就能按照剪切方式發(fā)生擴(kuò)展． 這些研究表明，結(jié)構(gòu)材料的“有效”強(qiáng)度從來(lái)不必超過(guò)某一極限值，約為3000 MPa．由于在這一強(qiáng)度水平下，彈性應(yīng)變可超過(guò)2％，所以為不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展提供了大量的彈性應(yīng)變能儲(chǔ)備．
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