穿晶断裂是裂纹穿过晶粒内部发生的断裂,可以是韧性断裂(室温下),也可以是脆性断裂(低温下);脆性穿晶断裂是裂纹沿着晶粒边界或者晶粒内部形成,扩展时在晶粒内部快速扩展发生的断裂,由于裂纹快速扩展,一般来不及发生塑性变形,属于脆性断裂。多为晶界被弱化位置形成裂纹源,由晶界上一层第二相或夹杂物,或是杂质元素向晶界偏聚引起的。如磷、硫杂质及碳化物在回火时向晶界析出或富集。或者应力集中比较大的地方提供裂纹形核的条件。
穿晶断裂的断口特征:断口是较为平坦的、肉眼看上去有发亮的结晶状断面。相当于韧性断裂试样中局部放射区域的组织。穿晶断裂大部分是解理断裂,在电子显微镜观察起来有很多的起伏不平。
微孔聚合型断裂过程是在外力作用下,在夹杂物、第二相粒子与基体的界面处,或在晶界、相界、大量位错塞积处形成微裂纹,因相邻微裂纹的聚合产生可见微孔洞,以后孔洞长大、增殖,最后连接形成断裂。用电镜观察到的断口被称为韧窝的微孔覆盖着,又称韧窝断裂。韧窝是微孔的一半。韧窝有等轴型、切变型和撕裂型3种,其形状受力状态制约,参考韧窝形状可估计造成断裂时的应力状态类型。(杨觉先)穿晶断裂(transgranular fracture)裂纹穿过金属多
晶体材料晶粒内部的一种断裂。穿晶断裂一般是韧性断裂,材料断裂前已经承受过大量的塑性变形;但也有可能是脆性断裂。其断裂机制包括剪切、解理和
准解理断裂(见
解理断裂)。
当晶粒内部位错极具增加,粗糙度和
驻留滑移带大量形成之后,晶粒本身强度下降,裂纹容易从晶粒内部萌生,进而成为穿晶断裂;如果晶界处有大量的脆性相或者是某些杂质粒子,将会使得晶界的强度下降从而在晶界缺陷处形成微裂纹,进而沿着强度较低的晶界向前扩展,最终形成沿晶间断裂。