斷口形貌分析

　　圓形光滑試樣的拉伸斷口多為杯錐狀，其表面大致可分為三個區域：纖維 區、放射區和剪切唇區。由于材料塑性的差異，各區所占的相對面積大小不同，單由一個區域組成的斷口盡在極韌或極脆的條件下才出現；大多數情況下含有兩個區域或者三個區域。對304HC不銹鋼鋼絲試樣實驗室拉伸試驗，并在掃描電 鏡下觀察其斷口形貌，表5-4為鋼絲試樣拉斷后的宏觀形貌。
　　從表5-4中可以觀察到，直徑為<f>5. 5mm x <f>4. 5mm和巾3. 8mm的三個試樣 斷口形貌分區清晰，纖維區、放射區和剪切唇區明顯，但各區域尺寸均隨著試樣 直徑的不斷減小而縮小，當試樣直徑為頓45mm時，位于斷口中心的纖維區已 經移動至邊部，纖維區、放射區和剪切唇區的分界不完整，剪切唇區大幅度減 小，在纖維區出現河流狀花紋，已經呈現出部分脆性斷裂特征。

　　纖維區拉伸斷口在掃描電鏡下的微觀形貌有利于研究鋼絲在拉拔過程中的塑性變化。因此在較大放大倍數下進一步觀察斷口形貌，以確定試樣的斷裂方式, 見表5-5o
　　觀察斷口形貌可以發現（圖5-11）, ?5.5mm試樣的韌窩基本為大而深的韌窩，屬于分散性的蜂窩狀韌窩，為典型的韌性斷裂，塑性較好。?4.5mm試樣的 韌窩大小不均，屬于不規則的蜂窩狀韌窩，且出現明顯裂縫，屬于韌性斷裂，塑性略有下降；03.8mm試樣的韌窩大小更加不均勻，大小韌窩的直徑相差較大, 有裂縫出現，屬于韌性斷裂，塑性較差；?3.45mm試樣的韌窩分布不均勻，有裂縫出現，塑性較差。在四種試樣的韌窩底部均能明顯觀察到夾雜物或者第二相粒子的存在。為了驗證巾3. 45mm的材料是否確實存在脆性斷裂的可能，對直徑 03. 45mm的另一試樣進行觀察。
　　如圖所示，在巾3. 45mm試樣的斷口發現河流狀的紋理，倍數放大后可以更加清楚地看到有臺階狀紋理出現，呈現準解理斷口特征，繼續在高放大倍數下觀察可以發現有局部韌窩存在，因此，當試樣直徑為巾3. 45mm時，斷裂方式為混合斷裂，對比試樣的力學性能數據，試樣的伸長率僅為6.1%,按照經驗，當伸長率低于5%時，材料為脆性材料，因此力學性能測試結果和斷口形貌分析結果基本保持一致。
韌窩是通過微孔聚合形成微裂紋，并與金屬中存在的夾雜物和第二相粒子有關。通過斷口形貌分析可以判斷304HC奧氏體不銹鋼鋼絲試樣斷口屬于韌窩斷口，通過能譜分析在韌窩底部出現的粒子成分構成，結果顯示該種粒子為氧化鋁夾雜物，如圖5-12所示。因此，判定304HC不銹鋼鋼絲試樣拉伸的斷裂起源為氧化鋁夾雜物.