蠕變過程中晶粒間界裂斷的機構

D01:10.13374/i.issn1001-053x.1956.01.008 蠕變過程中晶粒間界裂斷的機構 張興钤 (金相熱處理教研組) 由裂断的機構水分，金材料裂衡的方式行二：即串晶裂衡與品粒間界裂断。前者 是最篇普逼的，幾乎所有工程用金厨材料是以種方式而裂斷的。一般地乱水，串晶裂 断又是靓性裂断。就是能，金酚於裂断前，怒是先經受了相當大量的施性形赞，且多先 生“細頸的) 品粒間界裂衡是力求避免的，因它多是脆性的、就是部，金厨於裂衡前，沒布怒受 或經受過很小的範性形變，即使行“钿頸”帝生也是很微量的，品粒間界裂断可在下逃 情况下希生：（一)在丙應力和树触同時竹用下而亲生的，如冷加工後黄射子彈壳在氨 氧氛中的裂衡、（二）因在品粒間界沉澱有第二相而把的品粒間界裂断，如炭化物沉 殿在18一8不锈翔的品粒間界所引起的。（三）因過熟所起的雜質在品粒間界的集中 壶生的品粒間界裂衡，如過熱锅中硫化物之集中在品粒間界而引起的。（四)在蠕秘 情形下而希生的品粒間界裂衡。 對於串品裂断過去會做了很多研究工作，道是因於第二次世界大戰期間及以後， 很多用焊接法製造的船發生脆裂及脆断的橼故。這些工作集中於找田促使裂撕所需各頹 應力状態的規律〔1.2〕。裂断機情的研究僅限於靓察裂衡後的裂衡面。關於裂缝的 帝生及如何傅播的所究就很少了。對於品粒間界裂衡的機構的肝究就更少了。 晶粒間界裂衡在蠕楼情况下是和當普延的。戏乎在所有高温用合金，在經歷高温及 低形棱速度的蠕秘時，發生品粒間界裂断的现象、肝光所以發生品粒間界裂断的原因及 於裂縫產生後，裂篷如何擴大煦傳播以至裂衡，對於發展高温合金是非常币要的。因篇 蠕馋是在較低的形趱速度下進行，對於宣種研究就提供了有利的條件。本文就在於介紹 最近在這方向的研究成果。 影響品粒間界裂衡，尤其是裂缝傅播的速度的因素很多，你温度和形楼速度外，還 有各霾冶金因素如品粒大小、第二相的形成、形成时間、在蠕巒過程中的愆定性、第二 相的分你等。因禽在這方面的研究很少，還沒有结而，不質備在本文裡介紹了。 晶粒間界裂縫童生的原因 晶粒間界滑移和移動：一晶粒閻界的粘性及晶粒間界可沿其本身的面滑移已由葛庭 燧〔3〕的内耗研究證置了。内耗是在：小應力及小應秘情况下進行的。蠕秘是在較大應 力與温度同Ⅱ导作用下而進行的。對於品界滑移在蠕變情况下的此校詳細视察和肝究還是

蠕 燮 遇 程 中 晶 拉 闭 界 裂 断 的 谈 裤 强 典 兮 (金 相 热皮 理教研组 由裂 断的樱裤来 分 , 金溺材料裂断 的方 式有 二: 即 串晶裂 断典 晶粒简界裂断 。 前者 是最焉普遍的 , 袭乎 所有 工程 用金属材料是 以退 踵方 式而裂断的 。 一般地改来 , 串晶裂 断 又是权性裂 断 。 就 是税 , 金蜀岭裂断 前 , 耙是 先释受 了相 赏 大是的苑性形趟 , 且多 先 淤生 “ 韧 颐 , ,的 。 品 粒 尚界裂 断是 力求避免的 , 因 它 多是 脆性的 。 就 是靛 , 金属龄裂断 前 , 没有握受 或粳 受 遏 很 小 的簌 性形燮 , 即使 有 “ 初 颈 , , 成生 也 是很微 量 的 。 ;昂粒周 界裂断 可 在 下述 情 况下走牛 : ( 一 ) 在 内瞧 力和 腐触同 畴作 用 日佰走 续 的 , 如 冷加 工 徒 黄翎子 弹壳在氨 氧氛中的裂断 。 ( 二 ) 因在 晶粒尚界沉殿有第二相 而引 起 的品 粒尚界裂 断 , 如 炭化 物 沉 沁 在 18 一 8 不 诱纲 的晶粒简 界所引起 的 。 ( 三 ) 因翅热所 弓!起 的瓣赏在 晶粒固界的集 中 而成生的 品粒简界裂断 , 如 锻 热朗 中硫化物之 集 中在晶粒 简界而 引起 的 。 ( 四 ) 在蠕妙 情 形 下而 走生 的晶粒简 界裂 断 。 封朴 串晶裂断 遇去曹做 丁 很 多研究 一 〔作 , 适 是 因 焉朴 第二次世 界大戟期 周 及以 援 , 很 多用焊接法 裂造 的船臀生 脆裂 及 脆 断 的椽 故 。 运 些 工作 集中龄找出促使裂断 所需各撞 瞧 力状憩 的视 律 〔 1 . 2 〕 。 裂断樱 借的 洱究谨 限朴觑察裂断徒 的 裂 断面 。 朋朴裂糙的 旅生 及 如何傅播的研宪就 很少 了 。 封朴 品 粒周界裂 断 的楼横的研先 就 更少 了 。 晶粒简界裂 断在蠕趁情 况下是相 宫普遍的 。 报 一 乎在所有 高温用 合金 , 在规魔高 温及 低形 趟速度的蠕趣峙 , 癸生 晶粉 简界裂断 的现 象 : 研 究所以 臀生 ,钻粒固界裂断 的原 因及 龄 裂键炭生 徒 , 裂 挺如何坡 大呵惠播以 至裂 断 , 封岭 登展 高温 合金是 非 常重要 的 。 因焉 蠕 遂是在较低的形趣速度下 继行 , 封转 运踵研究 就提供 了有利 的倏件 。 本 文就 在朴介貂 最近 在运 方 向的研宪成果 。 影馨晶粒简界裂断 , 尤其是裂稚傅播 的速度 的 因素很多 。 除温 度和 形砂速度外 , 遗 有 各撞 冶金因素 如 品粒大 小 、 第二相 的 形成 、 形成 畴 简 、 在蠕 橙胆程 中的稳定性 、 第二 相 的分怖等 。 因 焉在道 方面 的 研先很少 , 遗没有 拮谕 , 不拍偏在本 文樱介貂 了 。 晶粒简界裂越亚生的原因 晶粒简界滑移和移勤: 一 晶 粒简界的粘性 及 晶粒周界可 沿其 本身 的面 滑移已 由葛庭 腿 〔 3 〕 的 内耗研 究橙 育 了 。 内耗是在小 感 力及 小镬趣情 况下 攫 行的 。 蠕场是在蛟大愿 力 典温 度同吟 作用下而准 行 的 。 封岭晶界滑移在蠕砂情 况下的 此校祥韧视察和 研究 遗是 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1956. 01. 008

第二期 -69- 最近的事〔4〕，於糯爱情况下品界滑移的獬是相當大的，於品界滑移的同時，在品粒 間界的品粒内部有畸變發生（畸懋是以滑移面梦曲及形變在相當多數的滑移系統上滑 移而帝生的)，並且在和發生滑移過的品粒間界相對的品粒内產生形趱带，追形凝带是 滑移過的晶界的懒續，兒园1、因沿由品粒、P所粗成的品界的滑移而在品拉/内產生 與品界，糍镫的形懋帶。间1又指出，品粒間界不但可以沿本身的面滑移並且於蠕 翅過程中阿向圆片己的所近乎垂直的方向移動，在以後的叙述裡，品粒.間界沿本身的面 滑移的现泉叫做品界滑移；品界向典本身的面近乎垂直的方向移動的现象叫品界移動。 在用顯做镜视察蠕翅的過程中，品界滑移和品界移動是以週期的方式而進行的。即 是說，晶界滑移到相當程度，因形镂帶的形成及沿品界品粒畸戀所產生的“加工硬化”使 晶界滑移眄時停止；但經過一個時期的回復後，品界又可滑移。回復是以品界移動的方 式谁行的。道颓遇期性的品界带移和移動在三品粒的交合處（在一本面上是交合點，在 立體是交合線)表顯得最爲明期。由阁2可以很清楚地看出因晶界治移和移助的交互作 用而產生的三晶粒交合點的階佛移動，這種猪梯所以能在顯微镜下期出是因爲品界带移 造成雨品粒面高低不等的緣故，同時因需熱腐蚀的作用，一品界在同一位置停留-一個相 當長的時間也可顯示出來。 阁1和阁2是由純鋁(99,9S5%)的蠕赞武歌（蠕趱温度窩370°.·）中得來，品粒 閒界形楼是以週期性的治移和移動進行的，在用顯微鏡量小靴的蠕楼工作中也得到證 明。跨晶粒間界做兩個記號，再量這雨個記號間距雕隨時間的變化，第三圖的曲線就是 以遥種方法定田來的。當品界滑移時，强形率流很快的上异，上乳到相當高度後就籤位 晶界移動，在品界移動期中，變形是很小的。 形燮带的形成：前面已着承就即了品界形孌的滑移和移勤的遇期性及必要性，但如 沒有形變帶的形成，晶界滑移是近於不可能的；這常然是在三品粒交合處不產生裂縫的 假設而說的，在用顯微餞觀察蠕孌的過程中，形變带的形程度和宽度是隨晶界滑移和 移勁的程度而赞的。這就指出了形韆帶與晶界滑移和移動間的密切關係。换句話說，如 品界的滑移因故不能產生形變带或產生形秘带很困摊時，那麼裂缝的產生是不可避免 的，這是因爲形變必須戀被的緣故· 對於純金威，至少是對於純鋁而言，形郴的形成是很容易的。這意味着晶粒間界 和品粒抵抗切應力的能力是近於州等的。常所加負荷產生的切應力可使品界滑移時，暹 切應力也可在品粒内生形键郡。肌超形成形秘帶的容易性同樣重要的是品粒閻界移 動的容易性、在前面已舒指出，晶界的移動是取消或减少因品界滑移所造成“加工硬化” 的表现。因僑品界移動容易，品界滑移就不致沿一固定的品界機續滑移，因之就不在三 品粒交合帝生高强度的“加工便化”。所以在純鋁的蠕變武驗中，即使在600°C蠕變， 沒有發现過品粒間界裂撕的现象， 但經過粝變的99.6%鋁（在此合金中，有未溶解的雞質分怖在晶粒及品界上）則發 生晶粒間界裂断的现象，用顯微鏡在蠕懋過程中觀察指出雜質可使形變带的形成及晶粒 間界的移動困摊。但是品界滑移仍然在，雌然滑移的程度和純鋁來比較是很小的。逼

第 二 期 6 9 一 最近 的事 〔 4 〕 。 朴蠕讨 情 况 一 F品 界滑移的 距敲是 相 赏大的 , 朴品 界滑移的同 峙 , 在晶粒 朋界的品 粒内部有畸礴癸生 ( 道 畸诞是以滑移面誉 曲及 形燮在 相常 多数的滑移系就上 滑 移而 走生 的 ) , 韭 且在和 癸生 滑移担 的品粒周界相 封的 晶粒 内炭生形 燮带 , 适形砂带 是 滑移 担的 晶界的概箱 , 见 圆 1 : 因洽 由 品粒 厅 、 尸所祖成 的品界 的滑移而 在 晶粒 J 内炭生 典品 界刀 , z 少 撇箱的形 键带 。 同 1 又指 出 , ;括 粒简界不但 可 以 沿本身 的面 滑移业 且朴蠕 趟授程 I 一 扣可 向 典 自己的面 硬乎垂直 的方 向移勤 。 在以徒 的叙 述视 , 品 粒周界沿本 身 的面 滑移的现象 畔做 品界滑移 ; 晶界 向 典 本身 的面近乎垂遭 的 方向 移勤 的现象哄 :拮界移勤 。 在用顺微规视察蠕艇的 趟程 中 , l精界滑移和 晶界移勤是以 遇期 的方 式而准 行的 。 即 是 税 , 晶 界滑移到相 赏程度 , 因形 砂带的形成 及 沿 品界品粒畸诞所魔生 的“ 加 工硬化” 使 晶界滑移孚和寺停 比; 但 粳撇 一佃峙期 的 回 夜徒 , ,鹅界又可 滑移 。 回 夜 是以品界移 勤 的方 式淮 行的 。 煊 柿 迢期 性的品 界滑移 和移勤 在三 l拈粒 的交 合虚 ( 在 一平面 上是交 合默 , 在 立艘是交合 腺 ) 表鞍得最 焉明颗 。 由圆 2 可 以很清楚 地看 出因晶 界 滑移和移勤 的交 互作 用而 紊生 的三晶粒交合默的 陪梯移勤 。 运 狸谐梯 所以 能在颖微跪 下颖 出是 因熔 晶界滑移 造成 雨晶粒 面高 低 不等的椽 故 。 同 峙 因焉热衡蚀 的作 用 , 一晶界在 同一位置停 留 一捆相 赏是 的降 简也 可颖示 出来 。 阎 1 和圆 2 是 由钝铝 ( 9 9 , 9 , 5 % ) 的蠕逊贰肪 (蠕夔温度 焉 3 7 0 “ ) 中得来 。 晶 粒 尚界形越是以遇 期性的滑移和 移勤雀 行 的 , 在用颖微蹬量小距 部的蠕姗工作 中也 得到蹬 明 。 跨晶 粒简界做雨 佃 韶貌 , 再量道雨 佃靓既 周 距雕 随吟 周的砂化 。 第三 圆 的 曲 摄就 是 以道 覆 方法定 出来的 。 常 晶界滑移峙 , 砂形 率就很快的 上异 , 上并 到相常 高度援 就蔽位 拾晶界移勤 , 在 晶 界移 勤期 中 , 鳝形 率 是很小 的 。 形樊带的形成: 前 面已 着 贡浅 明 了 品界形砂的滑移 和移勤的 翅期 . 性及 必 要性 , 但 如 没有 形趣带的形 成 , 晶 界滑移 是 返 朴不 可能 的 ; 运 常然 是在 三晶 粒交合庭 不途生 裂徒 的 假 没而 靓的 。 在用颖微授颧察蠕趟的遇程 中 , 形妙带 的形龄程 度和 竟度是随 晶 界滑移和 移勤的程 度 而场的 。 道 就指出 了形诞带典 l精界滑移 和侈 勤周的 密切阴保 。 换 句甜税 , 如 晶 界 的 滑 移因故 不能 击生 形艇带或走生形逆带很 困雌降 , 那磨裂徒的 彦生 是不可避觅 的 , 道 是 因 焉形砂必须撇植的椽故 “ 封朴钝 金属 , 至 少 是封朴 越铝 而言 , 形艇带的形 成是很容 易的 。 是意 味着 晶粒简界 和晶 粒抵抗 一 切瞧 力的能 力是 近朴相等的 。 富所加 负荷遥生 的切瞧 力可使晶界滑移峙 , 道 切瞧 力也可 在 品粒 内走生形趁带 。 典透 形成形趁带的容 易 性 同 株 重耍 的是 晶 粒周界移 勤 的容易性 。 在 前面 已 粳指 出 , 品 界的移勤 是取消或减少 因晶界滑移 所造成 “ 加工 硬化” 的表 现 。 因 得晶 界侈勤 容易 , :钻界滑移 就 不致沿一 固 定的晶界棍擅滑移 , 因之 就不在 三 晶粒交合虑 走生 高强 度 的“ 加 工硬 化 , , 。 所以 在钝 铝的蠕趁藏撇中 , 即使 在 6 0 “ C蠕趁 , 没有癸现 汲 品粒周界裂 断的现象 。 但 粳遏 蠕蜒 的9 9 . 6 % 拐 ( 在此合金 中 , 有未溶解的粱箕 分怖在 晶粒 及 晶 界上 ) lR 癸 生 品 粒简界裂 断的现 象 用颖微抚在蠕礴 般程 中溉察指 出推赏可使 形燮带的形 成及 晶粒 固界的 侈勤 困 摊 。 但是晶 界渐侈仍然存在 , 雌然滑移的程 度和 腌铝来此较是很小的 。 道

-…70-… 钢院學報 些觀察指出，锥質雖提高品界和品粒的抗切應力能力，但提高晶界的抗叨應力的程度此 晶粒的少。這樣就造成了形赞帶形成的困難。如果品界移動容易，也表是說，由滑移所 迹生的畸趱回夜容易，晶界滑移就可不必沿一固定品界位圓進行滑移。因篇有雉蟹的存 在，使晶界移動也困難了。所以形成形變帶的困難和晶界的不易移動是產生裂縫的原因。 裂縫產生的位置：一第四圆示晶粒.1.B.‘交合於一點。常晶界A.少進行治移時，也 就是說，當沿晶界A,B的切應力鬆弛時因形變帶在C品粒内不易產生，就在三晶粒的交 合點產生應力的集中。因爲雕三晶粒交合黜越遠，受晶粒間界的阻擋影響就比較少， 也就是說形糙就此較容易，所以作用於晶界A.C上的拉應力如第4圖的上圖。若沿晶界 A.C集中的拉應力超出晶界A.C的秸合力(6c)的時候，在靠近三晶粒交合點的晶界 4.U上就產生裂缝。這樣產生的晶界裂缝已在20%锌的鋁合金中發现了。 第5僩示在舍20%鋅的鋁合金中裂缝產生的位置。第5-圖是在經過蠕趱後的樣品 表面上取得的，由於左上方晶界的滑移所產生的在右下方晶粒内的形秘帶可以很清楚地 看到，由第5圆也可看到沿品粒間界的不規則形越（畸變）·與由純鋁得來的第1相比 較，品界的移動在第5圆上幾乎是沒有的，在靠近三晶粒交合處的垂道品界（垂直是指 應力方向而言，應力方向是自上而下的)上有裂缝能生，這在與第5倒同一區戴用 隔光取的第5b圖上看的很清楚，裂缝篇-一三角形的沿垂渣晶界的裂縫 其他型式的裂縫（第6圖）在20%鋅的鋁合金和20%鉻的鎳合金中的蠕镂過程中都 觀察到。因郡個或那雨個晶界的滑移而產生的裂缝，在第6圖上是用箭頭來表示的。 裂縫之所以在三晶粒交合處開始並在和應力向近於垂直的晶界產生是很容易理解 的，因（一）在垂直晶界面上的法應力大；（二)垂直晶界面上產生的裂縫可引起樣品 的伸最，這符合拉力的要求。 因表面裂縫（裂縫多先發生在樣品的表面）產生的結果，篇了使樣品的夾具仍雒持 在-一條直線上，樣品的梦曲是不可避绳的。這辑曲將使受拉力的樣品部分的晶界受到很 高的拉應力，當這拉應力超出晶界的結合力的時候，晶界裂缝也會產生的。由這個原因 所產生的裂缝就不一定由三晶粒的交合處開始，道樣的裂縫也多產生在垂直的晶界上。 裂縫的擴大與傳播 因篇裂縫的傳播與晶粒間界的方位（與拉應力方向所成的角度）及臨近晶粒的排列 锵形有着密切的關係，最好用一個樣品的展開圆來阐明裂缝擴展的程序。在下面將翠一 個典型的例子。這個例子是由大晶粒的20%鋅鋁合金的蠕键弑驗而得來的。 第7圖示晶界裂缝如何在三晶粒D.E.B的交合點開始而向樣品其他部分俾播的。第 7一4圆示晶界和晶粒在這部分樣品的排列情形。大窝字母表示晶粒，黑線表示晶界， 充滿斜線的區城是裂缝。因所用樣品是長方形剖面，晶粒在整個剖面及樣品的排列情 形，可用晶粒及品界在四個速籟面上的排列情形來表示。這四個面就是正面，左側面， 背面及右側面。要碱明裂缝在逼個樣品内的癀展，只有三個面就够了，所以右側面沒有 翰在第7一4圆上

翎 院 李毅 些 溉察指出 , 推直雄提高品界和品 粒的 抗切瞧 力能 力 , 但提高晶 界的抗 一 切 瞧 力的程度此 晶 粒的少 。 运 株就 造成 了 形场带形成 的 困摊 。 如 果 晶 界移勤容 易 , 也表是 融 , 由滑移所 炭生 的畸越回 夜 容 易 , 晶 界滑移就 可不 必沿一 固定 品 界位置遴行 滑移 。 因 焉有耕有 的存 在 , 使 晶 界移勤 也 困 敷 了 。 所 以形 成形 逊带的 困 摊和 晶 界的 不易移勤 是彦生裂耀的 原 因 。 裂徒彦 生的位置: 一第 四 圆示 晶粒月 . 方 . ` 交合朴一默 。 富 晶 界 A . 方准行 滑移畴 , 也 就 是靓 , 赏 沿晶 界 A . B 的 一 切 瞧 力髯 弛待因形砂带在 口 晶粒 内不 易淹生 , 就在 三晶 粒的 交 合 默 崖 生 镬 力的 集中 。 因焉雕 三晶粒交 合默越速 , 受 晶粒简界的 阻棺影馨就 比较少 , 也 就 是靛形 燮就比教容 易 , 所以作 用朴 晶 界 A . 口上 的拉瞧 力如第 4 圆的上 圈 。 若沿晶界 月 . U 集 中的拉磨 力超出晶界 A . C 的 桔合力 ( 6 。 ) 的峙候 , 在 靠近三 晶粒交合默的晶 界 月 . 召上就淹生 裂键 。 道檬炭生的 晶界裂徒已 在 2O % 锌 的拐合金中癸现 了 。 第 5 圆 示在含2 0 %锌的踢合金 中裂挺彦生 的位置 。 第 5一 a 圆 是在粳 遏蠕碰徒 的檬 品 表 面上 取得的 。 由龄左上 方 晶界的汾移所淹生 的在 右下 方晶粒 内的 形趁带可 以很清楚地 着到 。 由第 5 圆也可看到 沿晶粒 简界的 不规 lRJ 形晒 ( 畸樱尸 典由种铝得来 的第 1 伍砂相 此 较 , 晶界的移勤 在第 5 圆上携乎是没有 的 。 在靠近 三晶 粒交合 虞 的垂遭 晶界 ( 垂道是 指 典嗜 力方 向 而 言 , 磨 力方 向是 自上 而 一「的 ) 上有裂徒走生 , 运在舆 第 s a 侧 同 一孤 域用 偏光 取的 第 5 乡 圆上看的 很清楚 。 裂键将一三 角形 的沿垂 渣晶界的裂徒 。 其他型式的裂键 ( 第 6 圆 ) 在 20 % 辫的铝合金和2 0 % 路的镍合金中 的蠕艇遇程中都 视 察到 。 因那佃或那雨 佃晶 界的 滑移而彦生 的裂糙 , 在第 6 圆 上是 用箭颐来表 示的 。 裂键之 所以 在三 晶粒交合虑 朋始业 在和瞧力 向近朴垂道 的晶界 彦 生 是 很容 易理解 的 , 因 ( 一 ) 在垂直晶界面上 的法 瞧 力大 ; ( 二 ) 垂 遭晶 界面上渣生的裂键可 引起 檬品 的 伸畏 , 遣符合拉力 的耍求 。 因 表 面裂键 ( 裂徒 多先癸生在檬 品的表 面 ) 鹿生的桔果 , 焉了使檬品 的夹具仍推持 在一 倏查 腺上 , 檬品的 替曲是不 可避免的 。 是臀曲将使受拉 力的檬品部分的 晶界受 到很 高的拉瞧 力 , 赏疽拉镬力超出晶 界的 拮合 力的 峙候 , 晶界裂键也 舍走生的 。 由 道佃 原 因 所逢生的裂徒就不一 定 由三 晶粒的交合虑阴始 , 是檬的裂徒也 多洼生在垂 道的 晶界上 。 裂褪的墉大典傅播 因 焉裂徒的傅播典 晶粒简界的 方位 ( 舆拉瞧 力方 向所成的 角度 ) 及 殊近 晶粒的排列 情形有 着密切的 阴保 , 最好用一佃檬 品的展 阴圆来阐明裂糙筱展的 程序 。 在下面将攀一 佃典型 的例子 。 道 佃例子是 由 大晶粒的 20 % 锌招合金的蠕燮献墩而 得来的 。 第 7 圆示 晶界裂徒如何在三 晶粒D , 刀 . B 的 交合默 阴始而 向檬 品其 他部分傅播 的 。 第 7 一 4 圆示晶界和 晶粒在道部分 檬品的排列情形 。 大窝字母表 示晶粒 , 黑 腺表 示 晶界 , 充 满 斜 腺 的匾域是裂键 。 因所用檬品是畏 方形 剖面 , 晶粒在整佃剖 面及 檬 品 的排列情 形 , 可用 晶粒及 晶界在四 佃库擅面 上的排列情形来表 示 。 道 四 锢面 就是正 面 , 左侧面 , 背 面及 右侧 面 。 耍阐 明裂糙在道 侗株品 内的 筱展 , 只 有三侗 面就够 了 , 所以 右侧面 没有 棺在第 7 一 4 圆上

第二期 -71 裂缝在這部分樣品的擴展可分篇四個嗜段：第一階段是晶界B.E的滑移及因此而引 起的在晶粒D的形秘帶（圖7一1）。在第二階段，裂缝就在三晶粒的交合贴產生了，圖 7一2。在第三谐段，裂缝沿品界D.E及B.擴大。與這裂縫瘸大的同時，晶界D.E亦 進行滑移。因裂缝長大及晶界滑移的同時作用，晶粒的尖端（這尖端於未裂撕前是連在 三晶粒的交合點上的)移向左方。在道個階段，裂髓已穿過樣品的厚度，换句話說， 在樣品正面三晶粒().B.E)交合點形成的裂缝已和在樣品背面三晶粒(B.E.C)交 合點形成的裂缝連接成篇-一個裂縫了。 在第四階段，裂缝已撥展至樣品左側面的三品粒(C,D.E)交合點附近。至此聘 段，裂缝的傳播速度就大爲减低了，同時，裂缝有沿品界傳播改禽串晶傳播的趨勢，圆 7-40 由第7一4圆可見，晶粒)僅佔據樣品厚度的一牛，因之，晶界C.D阻碍形越帶在 )晶粒内順利形成。)晶粒內的形變帶是因滑移沿品界B.E引起的。裂縫的形成就是 因篇和品界滑移配合的形赞帶不易形成的殺固。裂缝的形成就可鬆弛在三晶粒交合點所 集中的随力。 於裂缝在三晶粒(B.D.E)交合點形成後，裂缝亦可沿與應力方向成倾斜的品 界B.攒展。但裂缝沿晶界B.攒展，是要有沿晶界D,E的滑移配合的。如沒有另外一 個倾斜晶界滑移的配合，在傾斜品界上的裂缝是不易機大的。在樣品背面的晶界B.E就 是一個很好的例子。雖然在樣品正面的晶界BE與樣品背面的品界乃E是同一晶界在不 同樣品面上的投影，但在樣品背面和晶界B.E速接的是-一和應力方向垂谊的晶界C.E, 而在樣品正面和品界BE蓮接的是-一和應力方向倾斜的晶界D.E。因篇晶界C垂值於 應力方向，不能產生滑移，所以在樣品背面，品界B.E的裂縫就不能如在樣品正面晶界 B,E裂縫伸展的那夔遠。如第7一4阚所示，在樣品背面晶界B.E裂縫伸展在(2)， 而在正面則伸展至(1) 一般地說來，裂缝沿傾斜品界擴大是困難的，因（一）沿另-一倾斜品界滑移是受到 隰近晶粒的阻碍而有限度的；（二）裂缝沿傾斜品界擴大將引起樣品在與應力方向垂值 的方向仲長，這是與拉應力的作用衡哭的；這也是裂糙容易在垂渣晶界上產生和沿垂谊 晶界傳播的原因。在取得第T圆的樣品中所以能產生裂縫沿傾斜晶界傅播，主要是因爲 樣品内晶粒大，晶界).可向沒晶粒阻擋的樣品表面滑移。對於晶粒和小的樣品道樣的 滑移是很困難的。 晶界裂缝產生於三晶粒的交合點（或線），也多停止在三晶粒交合黜的附近，如第 7一4圆所示，裂缝就停止在樣品側面上三晶粒(D.B.E)的交合點附近。這是由於 三晶粒交接時，三晶粒間界的幾何位置而决定的。因晶粒間界有表面能的關係，三晶粒 間界在本衡状態下交互形成120°角〔5〕。所以當一晶粒間界接近於與應力垂直的方向 時，另外雨個品界就要與應力方向成約30°的角。上面已經說明了晶粒間界裂縫不易沿 傾斜晶界傳播的原因，裂缝多停止在三晶粒交合處的乐因就很明期了。 與三品粒交合處起同樣作用的是梦曲的品粒間界。在赞曲度很大的地方是裂縫產生

第 二 期 一 7 1 一 裂键在道部分檬品的横 展可 分焉 四 佃谐 段 : 第 一陪段是 晶界 B . 石的滑移 及 因此 而 引 起 的在晶粒 D 的形 逃带 ( 圆7一 )l 。 在 第二陪段 , 裂键就 在三 晶粒的 交合黯淹生 了 , 圆 7 一 2 。 在第三借羚 , 裂键沿 晶界刀 . 刀及 B . 石援大 。 舆道裂键摘大 的 同峙 , 晶界 D . 君 亦 准行滑移 。 因裂糙畏大 及 晶界滑移 的同 畴作用 , 晶粒的尖端 ( 道尖端龄未 裂断 前是速 在 三 晶粒的交合默上 的 ) 移 向左方 。 在运 佃 陪 段 , 裂 挺 已 穿担檬 品的厚度 , 换 句韶靓 , 在檬品正面 三晶粒 ( 刃 . B . E ) 交合默形成 的裂键已 和在 檬 品背面 三晶粒 ( B . E . C ) 交 合默形成的裂褪速接成 得一佃裂糙了 。 在第 四陪段 , 裂 徒 已 播展 至搽品 左 侧面 的三晶粒 ( C . 刃 . E ) 交合黝附近 。 至 此 陪 段 , 裂徒 的傅播速度就 大焉诚 低 了 , 同 特 , 裂 糙有沿 晶界 博播改焉 串晶傅播 的趣 势 , 圆 7 一 4 。 由 第 7 一 4 圆可兑 , 晶粒刀谨 估检漾品 厚度的一 半 , 因之 , 晶界 C . 刃阻碍形 燮带在 方 晶粒 内顺利形成 。 刀 晶粒内的形趁带 是 因滑移沿 晶界 B . E 引起 的 。 裂徒的形 成就 是 因 篇和晶界滑移配合的 形燮带不 易形成 的椽 固 。 裂徒的形 成就可髯弛 在三 晶 粒交 合默所 集 中的瞧 力 。 龄裂徒在三晶粒 ( 方 . D . E ) 交合 黝形 成 援 , 裂 键 亦 可沿舆 瞧 力方 向成倾斜角的 晶 界 刀 . E援展 。 但裂挺沿晶 界 B . 石拨展 , 是要有 沿 晶界 D . 君 的滑移配合 的 。 如没有 另 外一 惆 倾黔晶界滑移的配合 , 在倾斜晶界上 的裂徙 是不易援大的 “ 在檬品背 面的晶界 方 . 五就 是 一佃很好的 例子 。 跟 然在檬 品正 面的 晶界 B . 亢舆檬 品 背面 的晶 界 B . 刀是 同一 晶 界在 不 同檬 品面上的 投 影 , 但在漾 品背面 和 晶界 厅 . E 莲接的 是一和磨 力方 向垂 查的晶界a . 刀, 而 在檬 品正面 和晶界 B . E 莲接 的是 一和瞧 力方 向倾斜的晶界 D . E 。 因焉晶界 O . E 垂遭 龄 愿 力方 向 , 不能彦生滑移 , 所以在檬 品 背面 , ,易界 B . E 的裂键就不能 如在檬品正 面晶 界 B . E裂挺 伸展的那磨速 。 如 第 7 一 4 圆所示 , 在檬 品背面 晶界 刀 . E 裂挺 伸展在 ( 2 ) , 而在正面 lHJ 伸展 至 ( 1 ) 一般地 靛来 , 裂徒沿倾斜晶 界援 大是困 摊的 , 因 ( 一 ) 沿 另一倾 斜晶界滑移 是受 到 陪近 晶粒的 阻碍而有限度的 ; ( 二 ) 裂徒沿倾斜 晶界摘大 将引起檬品在 一 典瞧 力方 向垂 直 的万向伸畏 , 道 是舆 拉镬 力的作 用 街突的 ; 道 也是裂挺容 易在垂 查晶 界上 魔生和 沦 垂 鹰 晶界傅播 的原 因 。 在取 得第 7 圆 的檬 品中所以能淹生 裂徒沿倾斜晶界傅播 , 主要 是 因篇 檬品内晶粒大 , 晶界 刀 . 汽可 向没 晶粒阻擂 的檬 品表面 滑移 。 封龄 晶 粒栩小 的檬 品运檬的 滑移是很困 靴的 。 晶界裂徒淹生 朴三 晶粒的交合默 ( 或腺 ) , 也 多停 止在三晶粒交 合黝的附 近 , 如第 7 一 4 圆所示 , 裂 徒 就停 止在檬品侧面 上 三晶粒 ( 刀 . B . E ) 的交合默 附近 。 道 是 由龄 三晶粒交接峙 , 三晶粒简界的餐何位置而 决定 的 。 因晶粒简界有 表面 能的 阴保 , 三 晶粒 简界在平衡 状怨下 交互形 成 12 0 角 〔 5 〕 。 所以 赏一 晶粒 简界接近朴舆 瞧 力垂渣的方 向 待 , 另 外 雨涸 晶界就 耍舆镬 力方 向成的30 “ 的 角 。 上 面已 握税 明 了晶粒简界裂徒不 易沿 倾 斜晶界 傅播的原 因 , 裂挺 多停 止在三品粒交合虑的 原因就很 明颖 了 。 舆 三晶粒交合虑 起 同漾作 用的 是妙曲的品粒尚界 。 在誉 曲度很大 的地方 是裂徒壶生

一72一 鋼院學報 的地方，也多是裂链停止的地方。第8阁示在品界学曲度很大的地方產生了新的裂髓。 第8周父指出，裂缝先在三晶粒交合點產生，而後沿梦曲界的氧斜部分而傳播的。但如 裂缝是由灣曲晶界的垂值部分而傳播的，那夔裂缝停到赞曲度最大的地方就會暂時停止 的。 樣品的裂髓 在上面的叙述裡，已設明了裂髓容易在三品粒的交合處產生，且因三品粒的幾何排 列，裂途又多在三品粒交合處哲時停止。那夔樣品是怎樣裂衡的呢？裂縫可探取下列方 式鞍被傳播以至裂断。 (一)第7~4圖已指出，當裂缝傅播至樣品左侧面的三晶粒C'.).的交合點左 近時，裂缝有向晶粒傳瀣的趨勢。换句話說，當晶粒間界裂缝傅播到一定程度，樣品的 横断面積大爲减小，因而應力大禽增高导，裂是會由沿品界傅播而改在晶粒內傳播以 至使樣品衡裂的。一個樣品在裂衡時，有多少是品界裂断，有多少是串晶裂衡，這要由 品粒及晶界的相對抗裂撕的强度來决定。 (二)因一傾斜品界的滑移，可使在一横衡面上的裂缝招致裂缝在另一横断面上形 成，圖9。沿晶界BD的裂縫，藉晶界BC的滑侈，可招致裂缝在晶界4.心上形成。 當然由运種方式所產生的新裂缝將腰續傳播。當裂缝在不同横撕面上傅播至相當程度而 使樣品橫断面閒大禽减小時，一樣品的裂撕，可藉沿一傾斜晶界的滑移，有時也可沿一 與應力方向平行的晶界滑移而愁了。所以樣品的裂衡面（尤其是細小晶粒的樣品），雖 然大致上是與應力方向垂直的横衡面，其實是由許多小的階梯而形成的。 裂縫傳播的速度 裂缝的傳播速度是與臨近晶粒的形變能力有着密切關係的。第10圈示，在20%鉻鎳 合金中所產生的品界裂缝)裂缝不在退火壁晶界形成，也不沿攀晶界傳播，這在高温合 金中很重要，和20%鋅鋁合金相比較（圆5a),很期然的，在鎳鉻合金中，沿品界（或已 產生裂缝的品界）及靠近三晶粒交合處的晶粒形秘是很微小的。在前面已經說明裂缝的 產生是由於應力集中的結果。裂缝的產生可使應力鬆弛。當裂缝傅播的時侯，在裂縫的 矛頭（即與未生裂縫部分的交秸處）所集中的應力可取雨個方式鬆弛，一是裂缝的機 籟傳播，一是晶粒形變的產生，尤其是沿晶界品粒部分的形變。在下節糊於裂衡面機構 的叙述裡，可知這種沿晶界裂衡面的晶粒形秘是不可避免的。所以，裂縫的傅播速度是 與晶粒形键的容易性和多少有密切的關係。晶粒形斑比較容易或形秘多，那耍韶供裂缝 櫆馥傳播的應力就少了，因而裂縫傅播的速度也慢。反過來，晶粒形秘難或少，裂縫傅 播的速度就快。含20%鋅的鋁合金中的伸長奉是14%而含20%鉻的鎳合金是6%。雖然 還沒有定量的測定，在觀察和測樣品的蠕變曲線過程中，裂衡在含20%鉻的鎳合金中進 行得很快而在20%鋅的鋁合金中則進行得比較慢

一 7 2 一 翎 院 祭毅 的地 方 , 也 多是裂糙停 正的 地方 。 第 8 圆 示在 品 界讨 曲度很大的 地方炭 生 了 新 的裂 徒 。 第 8 圆又指 出 , 裂徒先 在三晶 粒交 合默炭生 , 而 援 洽讨 曲界 的倾斜部分 而傅播的 。 但如 裂徒是 由肾 曲晶界的 垂查部分而 傅播的 , 那必裂徒博到 臀曲度 最大的地 方就官暂 峙停 止 的 。 檬 品 的 裂 断 在上面 的叙述铿 , 已 靛 明 了裂徒 容易在三 晶粒 的交合 虑 澎生 , 且因 三 晶粒的 怒何排 列 , 裂徒 又 多在 三晶 粒交 合虚暂峙停 止 。 那磨檬 品是 怎檬裂断的 呢 ? 裂徙可 探取下列 方 式橙值博播以 至裂断 。 ( 一 ) 第 7 ~ 4 圆 已指 出 , 赏 裂键傅播至 檬 品 左 侧 面 的 三 l钻粒 口 . 力 . 厂的交 合黯左 近 峙 , 裂徒有 向晶粒傅 播的趣 势 。 换句活靛 , 常晶粒周界裂挺傅播到一 定程度 , 檬 品的 横断 面植大 焉减小 , 因而瞧 力大焉增 高吟 , 裂挺是 宫由 洽晶界博播而改 在晶粒 内傅播以 至 使檬 品 断裂 的 。 一 佃檬 品在裂断 降 , 有 多少 是晶 界裂断 , 有多少 是 串晶 裂断 , 道 要 由 晶 粒及 晶界的相封抗裂断 的强度来决定 。 ( 二 ) 因一 倾斜晶界的滑移 , 可使在一横 断 面上 的裂徒 招致裂徒在另一横 断面上形 成 , 圆 9 。 沿晶 界 厅 . 刃 的裂徒 , 藉 晶 界 召 . 口 的滑移 , 可 招致 裂徒在 晶界 月 . 召 上形成 。 赏然 由道 撞 方式 所彦生 的新裂徒将 携擅傅播 。 常裂徒在不 同横 断面 上傅 播至 相 赏程 度而 使漾 品横断 面植大 焉减小峙 , 一檬 品 的裂断 , 可藉沿一 倾斜晶界的滑移 , 有 峙也可 沿一 典瞧 力方 向 平 行的 晶 界滑移而胳 了 。 所以 檬品的裂断面 ( 尤其 是釉小 晶粒的檬 品 ) , 雌 然大致上是 典镬 力方 向垂道 的横 断面 , 其育是 由静多小 的 陪梯而 形成 的 。 裂褪傅播的速度 裂键的 傅播速度是典 院近 晶 粒的形趁能 力有 着裕切胳保 的 。 第10 圆示 , 在 2o % 路媒 合金中所魔生 的 晶 界裂糙 。 裂徒不 在退 火孽晶界形成 , 也不 沿晕晶界傅播 , 迄 在高温合 金 中很重要 , 和 20 % 辞铝合金相 比蛟 ( 圆 s a) , 很颖然的 , 在镍路合 金中 , 沿晶界 ( 或已 途生裂徒的晶界 ) 及靠近 三晶 粒交 合虚的晶 粒形砂是 很微小 的 。 在 前 面 已趣靛 明 裂徒的 崖生是 由龄 愿 力集中 的拮果 。 裂徒的炭生可使瞧 力箱弛 。 常裂徒傅播 的哈 候 , 在裂徒的 矛颐 ( 即典未 溃生裂徒部分 的交 粘虑 ) 所集中的镬 力可 取 雨佃 方式悬 弛 , 一是裂徒的棍 擅 傅播 , 一 是晶 粒形燮的 彦生 , 尤共是 沿晶 界晶粒部分 的形燮 。 在下 箭朋朴裂断面概磷 的叙述 捏 , 可 知道 幢 沿晶界裂断面 的 晶粒形 燮是 不可 避免的 。 所以 , 裂 徒的傅播速度是 舆晶粒形燮的容易性和多少 有密 切的阴保 。 晶粒形逊此较容 易或形 燮多 , 那夔留 供裂挺 撰值傅播的瞧 力就 少 了 , 因而裂徒傅播的速度也 慢 。 反 遇来 , 晶 粒形逊靴 或少 , 裂挺傅 播的 速度就快 。 含2 0 % 锌的 铝合 金中的伸畏 率是 14 % 而 含2 0 % 路的镍合金是 6 % 。 路然 遗没有定量的测定 , 在甄察和测檬品的蠕燮曲腺趟程 中 , 裂断在含2 。 % 路的镍合金 中攫 行得很快而 在2 0 % 锌的铝合金 中lRJ 淮行得此蛟慢

第二期 -73- 裂颧面的組織 若裂断是在晶粒間界面上產生的，那麼裂断面骸是不勻的，因品粒間界在光學期微 就下看是平匀的。但宜瞼證明，品界缨断所旋生的裂衡面是由高低不本的“山谷”和 “山頂”而紅成的。造樣的裂断不但在含20%鋅的鋁合金及含20%鉻的鎳合金中發现， 也在含3%鋁的B銅中出现〔6〕。所以品界裂断面的高低不平，很可能是所有晶界裂撕 面具有的性質。第11阁是一典型的舍20%鋅的合金的品界裂撕面。裂衡面是由高低不 等的“小隔域”翘成的。在這些小面域的内部和逸緣有一些具有同-一方向的形韆痕。谊 些形秘痕很可能是由在品粒内的滑移所造成的。還就就明了，治裂斯面的晶粒是經受了 危性形趱的。 第12圆是以，射線乘直於一裂撕面取的後反射的勞埃像片。正符合顯微組藏，势 埃片也指出，沿裂断面有一薄府材料翘歷了非常急劇的範性形赞，得拜環就是證明。這 薄橱有時呈现冷加工的现象（得拜圈的粒粒與莫糊)，有時呈现再結晶现象（得拜圈由可 分辣的小點粗成）。避種不同的現象的發生是與樣品的弑驗温度有關的。温度高，薄屐 呈现再結晶现象；温度低，則吴现冷加工现象。薄府的厚度可用多次電解磨光裂籁面至 得拜恩不兒時止，或用樣品吸收心射粽的能力來估計。由這雨種方法所测的薄附厚度韵 禽40×104厘米。 由上幾饰的叙逃裡可知，這海附的：生不是偶然的。當傾斜晶界治移時，沿滑移晶 界的品粒形秘是不可避免的、當裂缝傳播時，沿裂断面的品粒形避也是不可免的。 裂断面的高低不平指出，裂撕並不發生在品粒間界面上，而發生在粉品界的品粒内 部。至少是在含20%鋅的鋁合金中證明了，品界裂断在某-一部分可改篇串品裂衡，在品 粒内的裂断面是滑移面。第13圆就是一個很好的例子·雨個傾斜的裂衡晶界是以尖銳 梦曲的以滑移面裂衡面的品粒裂断而遵結起來的。 晶界裂斷面的顯微粗織是興晶界和拉應力所做的角度有着密切關係的。這主要决定 於晶界裂断後，兩裂断品界面食否發生過相互噤擦的鬼象。因垂直於應力方向的裂衡品 界於裂衡發生後不致發生摩擦的现象，裂衡面多呈现高度的高低不平性。换句話戬，垂 值晶界的裂断面才宾賀地授现了裂衡的裂断面。傾斜晶界於裂断後就免不了有相互的摩 察，因之，傾斜品界的裂撕面是比酸本勻的，如在關於“裂断”一節裡所詨的，…做斜 品界或一平行於憊力方向的品界可於整個樣品最後裂断時才呈现裂断面。這裂断面是速 結在不同横断面上的裂撕面的。這樣的裂断面是很平的。因於裂衡時急别的滑移，冶加 工脑的厚度也比較大。 總結 語 (~·)品界裂缝的帝生：篇了使您變能檵薇，品界滑移必須行品粒的形避配合，一 品粒的形韃必須通過品界傳至另一晶粒。當這種配合不能寶现時，就有晶界裂断的可能 性)這樣的配合在純金中是完善的，所以品界裂缝不致產生。在合金中，造樣的配合

第 二 期 一 7 3 一 裂断面的粗搬 若裂断是在品粒同界面 上康生 的 , 那 磨裂 断面歌是平 匀的 , 因晶 粒固界在光翠 颖微 龄 一 「看 是 平匀 的 。 但育蜿蹬 明 , :异 ,界裂 断所 走生的裂 断面 是 由高低 不平 的 “ 山谷 , , 和 “ 山填” 而粗成 的 。 遗 檬的裂断 不但 在含o2 形锌 的铭 合金及 含2 0 % 路的媒合 金中癸现 , 也在含 3 % 铝的 尽铜 中出现 〔 6 〕 。 所以 晶 界裂 断面 的 高低 不 平 , 很可能 是所 有晶界裂 断 面具有 的性霄 。 第 1 1 圆是一典型的含 2 0 % 锌的合 金的 晶界裂 断面 。 裂断面 是 由 高低不 等的 “ 小孤 域 ” 粗 成的 。 在 荡 些 小孤 域的 内部和篷徐有一些 具有 同一 方 向的形燮痕 。 括 些 形越痕很可 能是 由在 品粒 内的措移所造成的 。 道 就砒 明 了 , 扮裂 断面 的 晶粒是翘 受 了 羁性形 趁的 。 第 1 2 圆 是以 二 射徐垂 直朴 一裂 断 面取 的援 反 射的劳埃像 片 。 正符 合颖微采a揪 , 劳 埃片也指 出 , 沿裂断面 有一薄肠材料趣膳 了非 常急 割的簌性形燮 , 得拜碳就 是蹬 明 。 运 薄履有 峙呈现 冷加 工 的现 象 ( 得拜 圈的撇箱典模 糊 ) , 有峙 呈现再 拮晶 现 象(得拜 圈 由可 分辨的小黯粗成 ) 。 范梗 不 同 的现象的癸生 是 典漾品 的藏豁温度有 朋的 。 温度高 , 薄唇 旱现再桔 品现象; 温度低 , 则 早现 冶加 工现象 。 薄唇的 厚度可 用多次甫解磨光裂 断 而至 得拜 圈不兑 降 出 , 或用檬 品吸收 仍 射 裸的能 力来估 扑 。 由道雨 柿方法 所测 的薄屠 厚度豹 焉40 x lo 一厘米 。 由 上规饰的叙 述樱可 知 , 道薄时 的炭生 不是锅然 的 。 富倾 斜晶 界滑移 畴 , 洽滑移晶 界的晶粒形 越 是不可避免 的 。 常裂徙 博播畴 , 抬裂断面的 晶 粒形砂也是 不可 免 的 。 裂断面 的高低 不平指 出 , 裂断 益 不 登生 在晶 粒尚界面 上 , 而 癸生 在 洽品界的 晶粒 内 部 。 至 少 是在含20 % 锌的铝 合金 中蹬 明 了 , ,拮界 裂 断在某一部分可 改 焉串品裂 断 , 在晶 粒内的裂断面 是滑移面 。 第 1 3 圆就 是一涸很好 的例子 “ 雨 佃倾 斜的裂 断 晶界 l是以 尖锐 警曲的以 滑移面裂断面的 晶粒裂断而莲拮起来的 。 品界裂断 面的颖微粗罐是 典晶界和拉磨 力所做 的 角度有 着密切 朋保 的 。 退 主要 决定 龄 晶界裂断徒 , 雨裂断晶 界面 曹否 癸生 遇相互摩擦 的现 象 。 因乖道 朴磨 力方 向的裂断晶 界朴裂 断癸生 徒不致癸生摩 擦的现象 , 裂断面 多呈现 高度的高低 不平性 。 换句韶 靛 , 垂 查晶界 的裂 断面 才具 宵地愕现 了裂 断 的裂 断面 。 倾斜 晶界朴 裂断徒 就免 不 了有 相互 的摩 擦 。 因之 , 倾 斜晶界的裂 斯面是 此校 平匀的 。 如 在阴j4 “ 裂 断 , , 一箭视所改的 , 一 倾斜 晶界或 一平 行 朴镬 力方 向 的晶界可 朴整烟檬 品最 徒裂 断畴 才吴现裂断面 。 范裂 断面 是速 拮在 不 同横断面 上 的裂断面 的 。 退 檬 的裂 断面 是很 平的 。 因朴裂 断峙急 割的 滑移 , 冷加 工 唇的 厚度也 比较大 。 穗 拮 韶 ( 一 夕晶 界裂徒的走生 : 得 了使 瞧场能楷械 , ,猜界沁移 必须有 ,洁粒的形燮配合 , 一 晶粒的形燮必 须通 撇品 界傅至另一 晶粒 。 常道狸 配合 不能育现峙 , 就有 品界裂 断 的可 能 性 。 ’ 是 搽的配 合在钝金蜀 中是完善 的 , 所以 晶界裂 徒不致 走生 。 在 合金 中 , 道檬的配合

一74一 钢院學報 不完全，品界裂縫就有產生的可能。品界滑移動可在三品粒的交合處產生趣力的集中， 當垂直於一晶界的拉應力超出晶界的結合力的時候，晶界裂缝就會產生。當形懋不易由 一晶粒傅至另一晶粒時，晶界裂缝可由灣曲力產生。超簧曲力是由晶粒形變率不等或樣 品各部的形變率不等所引起的· (二)裂縫的傳播，主要是靠法應力，因有傾斜晶界，切應力的配合也是重要的。 但由切應力而撥展的品界裂缝，其擴展速度是較慢的，因要其他晶界的配合的。但當樣 品的横衡面積因裂缝的傳播而大爲减小時，裂断可以沿傾斜晶界及沿平行於應力方向的 晶界的滑移而憝了。晶界裂縫多在三晶粒交合點產生，也多在三晶粒的交合處停止。梦 曲晶界的最大特曲處可起與三品粒交合點的同樣作用。 (三)品界裂缝傅播的速度奥晶粒形變的能力有着密切的關係。品粒形變難或少， 晶界裂缝，播快，反之，則慢。 (四)治金因素，如第二相的存在與分你，将趱化品粒及晶界的相對抗切應力及抗 祛您力。當然這些因素也改韆晶粒隨品界滑移形镂的能力。金屬的艇性及裂断型式也就 决定於晶粒及晶界相對抗切應力及相對抗法應力。 (五)裂断面是不平的，裂断可能是沿靠近晶界的品粒的滑移面而在生的。在裂断 面下有一冷加工（或再結晶）耐。這府的厚度是與晶界和拉應力所做角度有關係的。 参考文献 1.E.Orowean;Report on I'rogress in P'hysics,12.(1948~1949)185 2.N.J.I'etch.P'rogress in Mletal I'hysics,5,(1954),1 3.T.S.Ke（葛庭邃)，1'hysical Revie'71,(1947),533 4.H.C.Chang(張興鈐)d.J.(Gr1,I'rams.AI1ME,194(1952),619 H.C.Chang(張興钤)amdN.J.Grat,Tras.AIME,197(1958),05 5.C.S.Smith,Trans.AINTE 175 (1948),15 6.E.C.W.Perryian,J.oJ Instiinte of metals 83 (1954~55),369

一 74 一 翎 院 擎粗 不 完圣 , 晶界裂徒就有 途生 的 可 能 。 晶 界滑侈勤 可 在 三品 粒的交 合虑走生 磨 力的集 中 , 赏垂遭朴 一晶 界的拉瞧 力超 出 晶界的 精合 力的 特 候 , 晶界裂糙就 含遗生 。 常形姗不 易 由 一晶粒傅至 另 一晶 粒峙 , 晶界裂徒可 由臀曲 力走生 。 道臀 曲力是 由晶粒形燮率 不等或搽 品各部的形燮率不 等所引起 的 。 ( 二 ) 裂挺的 傅播 , 主要是靠法瞧 力 , 因有 倾斜 晶界 , 切瞧 力的配 合也 是重要 的 。 但由 切瞧 力而撅展 的晶 界裂糙 , 其馈 展速度 是较慢 的 , 因要其他晶界的 配合的 。 但富檬 品的横断面横因裂徒的傅 播而 大 焉诚 小 吟 , 裂 断 可以 沿倾斜 晶界 及沿平 行朴镬 力方 向的 晶 界的滑移而桩 了 。 晶 界裂糙多 在三 晶粒交合黯炭生 , 也多 在三 晶 粒的交合虚停 止 。 臀 曲晶界的最大瞥 曲虚 可起舆 三晶粒交合默的同檬作 用 。 ( 三 ) 晶 界裂糙傅播的速度典 晶 粒形燮的能 力有 着密切 的阴保 。 晶 粒形燮熬或少 , 晶 界裂徒 博播快 , 反 之 , 别 慢 。 ( 四 ) 冶金因素 , 如 第二相的存在舆分 饰 , 将趁化晶粒及 晶界的相 封抗切瞧 力及抗 法撼 力 。 赏 然运些 因素也 改燮晶粒随晶 界滑移形 燮的能 力 。 金属 的权性 及裂断型式也就 决定朴晶粒及 晶 界相 封抗 一 切镬 力及 相封抗法瞧 力 。 ( 五 ) 裂断面 是 不平的 , 裂断 可 能是 沿靠近 晶 界的晶粒的滑移面而 崖生 的 。 在裂断 面下 有一 冷 加工 ( 或再拮晶 ) 唇 。 运 唇 的厚度 是典 晶界和拉礁力所做角 度有朋保 的。 妾 考 文 献 1 . E . O 犷口农嘛 龙 , 儿尸尹口附 JJ 2 . N 3 . 望 , 4 . 1 2 H 5 . 已 . J . ’I 叮` 无 . .1 尹。了州“ 5 . 式` ( 葛庭煊 ) , 尹 J乍口了邝s i 龙 乃I 川a Z 左少占 ic al 了扩 口 . 己加 , 了 (张典 斜 )朋d N . C . 已触 、 了 ( 强典 龄 )伽 d N . 5 . 5 叨 it 左 , 尹邝 忽 5 . A I J丁刀 i 、 1 少儿少s i c : , 2 2 . ( 1 94 8一1 94 9 ) 1 8 5 1 , 儿, , , i c s , 5 , ( 1 9 54 ) , 1 、 二论二 7 1 , ( 1 94 7 ) , 5 3 3 G 二 切 / , 少二a 、 : . 月I J I 君 , 1 94 ( 1 9 52 ) , 6 1 9 G , , “ 、 才, 了 , ~ 5 . 月 I J 了刀 , 1 9 7 ( 1 9印 ) , 3 0 5 6 . E . C . 砂 , J . 叮 1 7 5 ( 1乳8 ) , 1 5 I , : , i ,二扫 o f 耐al s 83 ( 1 9良一 5 5 ) , 3 6 9

第二期 -75一 第1网.钝鋁樣品，蠕赞温度370C因品界北，1'的滑移，在品粒J内產生形镂带。 100倍 第2阏.純鋁樣品，蠕韆温度70C.因品界滑移和移動的交互淮行，準致三晶粒 交合點的階梯移動。 150倍

一76一 朗院粤权 14 A A-品是滑移湖 B~品界移动期用 2 0 寸10片202站303站404550六606访707书80的90 時間一小哮 第三圆.純鋁樣品，蠕镂温度370°心.跨晶粒間界 雨記號間的蠕趱曲線。 B 第4图 由晶界A,B的治移，可能引起的作用於晶界 A,C上的法應力分佈周。·c表示晶界的秸合 力

一 7 6 一 胡 院 季权 , _ ,-, _ _ , 旦 . J , 口` - 户 Z 了 . 户又宁 } ! } 刀 一 品 厂李方砌 - 丫 刀 一 石 厂祥办 湘 - ! . ! , l , , 介喂 J . 尹 ` 户 . 口 瓤众哥洪随渭| 峙简一小 峙 第三 圆 . 种铝檬 品 , 蠕燮温度 37 0 口 . 跨晶粒简 界 雨甜髓 简的蠕诞 曲腺 。 吃 由 晶界 A , 刀 的滑移 , 可 能引 起的作 用 朴品 界 A , ` 上 的法 镬 力分怖 周 。 厅: 表示品界的桔 合 力

第二期 77- 第5回.含20%等的鋁合金，蠕糙温度260°C.由沿左上方品界的滑移而在三晶粒 交合處產生沿垂直品界的三角装缝，圆5示形楼後的樣品面，圖5b是用偏光取得的， 其區域典圆5同，應力的方向是自上而下的，75倍

第 7 二 期 5 a 夕 罗 ; o 。 尸 . 山 洽古 卜方品 界的 滑移而 在三 品粒 咬5 沁的 汀品 lt l , 圆 5 沙是用偏 光 取 得的 , 洒 `月少 交 介〔 共匡域 s f川 . 对 广 } 几 沼 l勺为 白 , , 钟的 招 介 个 , 卿气 ! { 了. 异的 _ 角灵 仁咚1 , 二 d s ` : 同 , 弛: 力 l均j^/ rr ! j 是 { ` 于上 而 厂的 , 7 5 倍