
【化】 skin crack; surface crack
表面裂紋(Surface Crack)是指材料或構件表層出現的可見或不可見的微觀斷裂現象,在工程檢測和質量控制中具有重要地位。以下是其漢英對照釋義及專業解析:
英文:Surface Crack
釋義:材料表面因應力集中、疲勞、腐蝕或制造缺陷導緻的線性不連續缺陷,通常呈細長開口狀,深度與長度比值常大于1:3(來源:ASM International《Metals Handbook》第17卷)。
由外力沖擊、反複載荷(如疲勞裂紋)或殘餘應力引發,常見于焊接接頭、齒輪齒根等部位(參考:ASTM E1823标準)。
包括應力腐蝕裂紋(SCC)和氫緻裂紋(HIC),如不鏽鋼在氯離子環境中的開裂(來源:NACE International标準RP0170)。
裂紋深度$a$與長度$c$需滿足:
$$ a/c leq 0.4 quad text{(航空航天領域臨界值)} $$
(依據:NASA NASA-STD-5009)。
表面裂紋會顯著降低材料的疲勞強度,其應力強度因子$K_I$計算為:
$$
K_I = sigma sqrt{pi a} cdot Y
$$
其中$sigma$為施加應力,$Y$為幾何修正系數(來源:Anderson T.L. 《Fracture Mechanics》)。
表面裂紋是材料或構件表面出現的線狀開裂現象,常見于金屬加工(如鋼材、鑄坯)等領域。以下是綜合解釋:
1. 定義與特征
表面裂紋通常表現為直線、斜線或網狀開裂,具有尖銳根部且與表面垂直,深度不一。在金屬材料中,裂紋周邊常伴隨脫碳現象和非金屬夾雜物。根據幾何特征,裂紋可分為穿透裂紋、表面裂紋和深埋裂紋,其中表面裂紋多簡化為半橢圓片狀。
2. 分類與類型
3. 産生原因
4. 影響與處理
輕微裂紋需清理以避免軋材缺陷,嚴重時可能引發漏鋼、斷裂事故。判定時需結合裂紋深度、位置及周邊特征分析。
5. 防止措施
優化連鑄工藝(如結晶器設計、冷卻控制)、加強坯料表面檢測與修磨,以及改善材料塑性。
擴展說明
在工程中,表面裂紋的檢測常通過無損探傷技術實現,其力學分析涉及應力場計算(如Ⅰ型裂紋尖端應力公式)。
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