工四火调专业

热得快电热丝断口形貌与受热温度关系的研究

学号

200920440041

姓名

沈伟

系队

消防工程系四队

专业

火灾勘查

指导教师

张辉副教授

前沿实验内容实验结果

1、断口宏观形貌

2、断口宏观形貌量化分析

3、断口微观形貌

4、断口微观形貌量化分析结论致谢1、研究目的及意义通过模拟实验，制备不同加热温度、受热时间条件下的电热丝样品，用扫描电子显微镜观察电热丝的断口形貌特征，并进行量化处理，分析总结电热丝断口形貌随加热温度、受热时间变化的规律，为此类火灾物证的鉴定提供技术支持。2、实验内容1、制备在600℃、700℃、800℃、900℃1000℃的温度下加热10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟的电热丝样品，用钳子拉断。2、利用扫描电镜观察不同受热条件下的热得快拉断断口，并拍照记录。3、利用Image-ProPlus软件对获得断口照片进行量化统计分析。3、实验结果600℃下加热30分钟的断口形貌700℃下加热30分钟的断口形貌

断口为杯锥状断口，能看到断口分为纤维区、放射区、剪切唇区三部分。（1）断口宏观形貌（1）断口宏观形貌800℃下加热30分钟的断口形貌

1000℃下加热30分钟的断口形貌

断口表面只有纤维区和剪切唇区两部分，纤维区不再是规范的圆形，边缘为波浪形，断口较平缓，剪切唇区更加粗糙。（2）断口宏观形貌量化分析纤维区所占比例随受热时间变化的规律图

相同的受热时间下，加热温度越高，纤维区在断口上所占的比例越大；600℃时，随受热时间增长，纤维区所占的比例减小；加热温度高于800℃时，随受热时间增长，纤维区所占的比例增大。

（2）断口宏观形貌量化分析700℃是一个特殊的温度点，除加热30分钟的情况外，随着加热温度的升高，颈缩率先升高后降低，在700℃左右达到最大值颈缩率随加热温度变化的规律

（2）断口宏观形貌量化分析颈缩率随受热时间变化的规律

600℃时，随受热时间增长，颈缩率较快增大；700℃时，随受热时间增长，颈缩率变化不大；加热温度高于800℃时，随受热时间增长，颈缩率减小（3）断口微观形貌空白试样放大1.5KX的韧窝

600℃加热15分钟放大1.5KX的韧窝

韧窝小而密集，大小比较均匀，韧窝上半部与下半部形状都是比较标准的圆形或椭圆形，大小接近，韧窝间界线宽而且明显，有骨质感，韧窝深

（３）断口微观形貌韧窝下半部为圆形，有第二相质点析出；上半部形状不规则，不再是标准的圆形；韧窝壁变薄，韧窝间有许多纤维“小峰”，各个峰的小斜面与拉伸轴大致呈45°；韧窝深度较深；大韧窝周围围绕小韧窝

（３）断口微观形貌800℃加热15分钟放大1.5KX韧窝

1000℃加热15分钟放大1.5KX韧窝韧窝明显增大，下半部为圆形,上半部形状不规则；韧窝壁变薄；韧窝大小不均匀，大韧窝周围围绕小韧窝；整体的韧窝深度较之前变浅。加热1000℃时有抛物线形韧窝。（４）断口微观形貌量化分析韧窝数目与加热温度的关系图

加热温度升高，受热时间增长，韧窝数目减少（４）断口微观形貌量化分析韧窝平均面积与加热温度的关系随着加热温度的升高，韧窝平均面积增大

４、结论加热温度与受热时间对断口形貌的影响表现出了一定的规律性，现得到如下几点结论：（1）断口为杯椎状，纤维区韧窝为等轴韧窝。（2）当温度大于700℃时，随着加热温度升高、受热时间增长，纤维区所占比例增加，颈缩率减少；温度小于700℃时，规律相反。（3）随着加热温度升高、受热时间增长，韧窝数目减少，韧窝数目，面积增大。（4）随着加热温度升高，断口由韧性断口向脆性断口发展致谢本文是在消防工程系火灾调查教研室张辉副教授的悉心指导和