金属材料在蠕变过程中可发生不同形式的断裂,按照断裂时塑性变形量大小的顺序,可以讲蠕变断裂分为如下类型:
沿晶蠕变断裂是常用高温金属材料(如耐热钢、高温合金等)蠕变断裂的一种主要形式。主要是因为在高温、低应力较长时间作用下,随着蠕变不断进行,晶界滑动和晶界扩散比较充分,促进了空洞、裂纹沿晶界形成和发展。
穿晶蠕变断裂主要发生在高应力条件下。其断裂机制与室温条件下的韧性断裂类似,是空洞在晶粒中夹杂物处形成,并随蠕变进行而长大、汇合的过程。
延缩性断裂主要发生在高温(T > 0.6 Tm )条件下。这种断裂过程总伴随着动态再结晶,在晶粒内不断产生细小的新晶粒。由于晶界面积不断增大,空位将均匀分布,从而阻碍空洞的形成和长大。因此,动态再结晶抑制沿晶断裂。晶粒大小与应变量成反比。
目前,蠕变理论、蠕变断裂的微观机制以及蠕变和工程构件其他失效形式的相互作用的研究仍不成熟,有待今后继续深入 。