断口形貌分析

　　圆形光滑试样的拉伸断口多为杯锥状，其表面大致可分为三个区域：纤维 区、放射区和剪切唇区。由于材料塑性的差异，各区所占的相对面积大小不同，单由一个区域组成的断口尽在极韧或极脆的条件下才出现；大多数情况下含有两个区域或者三个区域。对304HC不锈钢钢丝试样实验室拉伸试验，并在扫描电 镜下观察其断口形貌，表5-4为钢丝试样拉断后的宏观形貌。
　　从表5-4中可以观察到，直径为<f>5. 5mm x <f>4. 5mm和巾3. 8mm的三个试样 断口形貌分区清晰，纤维区、放射区和剪切唇区明显，但各区域尺寸均随着试样 直径的不断减小而缩小，当试样直径为顿45mm时，位于断口中心的纤维区已 经移动至边部，纤维区、放射区和剪切唇区的分界不完整，剪切唇区大幅度减 小，在纤维区出现河流状花纹，已经呈现出部分脆性断裂特征。

　　纤维区拉伸断口在扫描电镜下的微观形貌有利于研究钢丝在拉拔过程中的塑性变化。因此在较大放大倍数下进一步观察断口形貌，以确定试样的断裂方式, 见表5-5o
　　观察断口形貌可以发现（图5-11）, ?5.5mm试样的韧窝基本为大而深的韧窝，属于分散性的蜂窝状韧窝，为典型的韧性断裂，塑性较好。?4.5mm试样的 韧窝大小不均，属于不规则的蜂窝状韧窝，且出现明显裂缝，属于韧性断裂，塑性略有下降；03.8mm试样的韧窝大小更加不均匀，大小韧窝的直径相差较大, 有裂缝出现，属于韧性断裂，塑性较差；?3.45mm试样的韧窝分布不均匀，有裂缝出现，塑性较差。在四种试样的韧窝底部均能明显观察到夹杂物或者第二相粒子的存在。为了验证巾3. 45mm的材料是否确实存在脆性断裂的可能，对直径 03. 45mm的另一试样进行观察。
　　如图所示，在巾3. 45mm试样的断口发现河流状的纹理，倍数放大后可以更加清楚地看到有台阶状纹理出现，呈现准解理断口特征，继续在高放大倍数下观察可以发现有局部韧窝存在，因此，当试样直径为巾3. 45mm时，断裂方式为混合断裂，对比试样的力学性能数据，试样的伸长率仅为6.1%,按照经验，当伸长率低于5%时，材料为脆性材料，因此力学性能测试结果和断口形貌分析结果基本保持一致。
韧窝是通过微孔聚合形成微裂纹，并与金属中存在的夹杂物和第二相粒子有关。通过断口形貌分析可以判断304HC奥氏体不锈钢钢丝试样断口属于韧窝断口，通过能谱分析在韧窝底部出现的粒子成分构成，结果显示该种粒子为氧化铝夹杂物，如图5-12所示。因此，判定304HC不锈钢钢丝试样拉伸的断裂起源为氧化铝夹杂物.