裂纹源位置与裂纹扩展方向的识别

在断口分析或失效分析中，必须掌握判别裂纹源位置及裂纹扩展方向的方法。由于这个方面的内容比较多，故不能一一叙述，这里仅对用断口的宏观形貌特征来判别裂纹源位置及裂纹扩展方向的方法进行简述。

4.3.3.1 裂纹源位置的判别

裂纹萌生的位置通常称为裂纹源。一般来说，由于使用的检验方法不同，裂纹源大小的含义也不相同。在工程技术中，通常指用肉眼或放大镜能够观察到的尺寸为裂纹源的大小，一般为0.25mm或几个晶粒尺寸。

机械零部件断裂时，裂纹源往往在表面或应力集中处萌生，如尖角、油孔等。各种不同情况下的裂纹源可判断如下：

（1）放射状条纹或人字条纹的收敛处为裂纹源。

（2）纤维状区域的中心处为裂纹源。

（3）裂纹源处无剪切唇形貌特征。

（4）裂纹源位于断口的平坦区域。

（5）疲劳前沿线或“年轮”条纹线曲率半径的最小处为裂纹源。(www.xing528.com)

（6）环境断裂的机械零部件的裂纹源位于腐蚀或氧化最严重的表面处。

4.3.3.2 裂纹扩展方向的判别

在断裂分析中，当裂纹源位置确定后，裂纹的宏观扩展方向亦可随之确定，即指向裂纹源的相反方向为裂纹的宏观扩展方向。不同情况下的裂纹扩展方向有以下几种：

（1）由纤维状区域到剪切唇区域的方向为裂纹的宏观扩展方向。

（2）放射状条纹的发散方向为裂纹的宏观扩展方向。

（3）与疲劳前沿线或“年轮”条纹线相垂直的方向为裂纹的宏观扩展方向。

（4）在疲劳断口中，疲劳宏观台阶方向为裂纹的扩展方向。

（5）在环境断裂分析中，腐蚀或氧化严重区域指向未腐蚀或氧化区域的方向为裂纹的宏观扩展方向。