ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разрушение из "Металловедение " Опыт показывает, что способность реального металла пластически деформироваться является его важнейшим и полезней-HiHM свойством. Это свойство используется при различных технологических процессах — при протяжке проволоки, операциях гибки, высадки, вытяжки, штамповки и т. д. Большое значение оно имеет и для обеспечения конструктивной прочности нли надежности металлических. конструкций, деталей машин и других изделий из металла. Опыт показывает, что если металл находится в хрупком состоянии, т. е. если его способность к пластическому деформированию низка, то он в изделиях склонен к внезапным так называемым хрупким разрушениям, которые часто происходят лаже при пониженных нагрузках на изделие. [c.69] Из сказанно го в предыдущих разделах этой главы следует, что от металла, как конструкционного материала, требуется не только высокое сопротивление деформации (упругой, характеризуемой модулями Е и G пластической — пределами ао,2 и Ств), но и высокое сопротивление разрушению. [c.69] Обычно теперь сопротивление деформации объединяют в об-идее комплексное понятие прочность, а сопротивление разрушению — надежность. [c.69] Укажем, что если разрушение происходит не за один, а за многие акты нагружения, причем за каждый акт происходит микроразрушение, то это характеризует долговечность материала. [c.70] Очевидно, высококачественный конструкциоиный материал должен быть одновременно прочным, надежным и долговечным. [c.70] Значит, сверхпластичность может наблюдаться тогда, когда в процессе деформации пластичность металла не уменьшается и не образуется локальной деформации (шейки). [c.70] Тем не менее такого рода предельР1ая пластичность типична для очень мягких, чистых металлов. Чаще дислокации не так уж подвижны, и в процессе деформации некоторые из них скапливаются у каких-то непреодолимых для них препятствий (включений, границ зерен и т. д.). [c.71] При скоплении дислокаций может образоваться несплошиость, т. е. трещина. Эта зародышевая трещина уже является препятствием для Движения дислокаций, и дальнейшее накопление дислокаций (т. е. дальнейшая пластическая деформация) приведет к ее росту. [c.71] Описанный механизм характеризует так называемое хрупкое разрушение. Хрупкому разрушению предшествует пластическая деформация до достижения трещины критического размера и затем хрупкое бездислокационное разрушение. [c.72] Начавшееся хрупкое разрушение является самопроизвольным процессом накопленная в системе энергия поддерживает процесс лавинообразного хрупкого разрушения, затрата энергии на образование новых поверхностей меньше, чем освобождающаяся при этом упругая энергия. Гриффитсом было установлено, что существует некоторая критическая длина трещины, назовем ее первой критической и обозначим через /аь рост которой происходит самопроизвольно и сопровождается уменьшением энергии в системе. Как было сказано выше, для того чтобы трещина двигалась, кроме энергетических условий (уменьшение энергии в системе), требуется и достижение определенного напряжения в устье трещины, что достигается при втором критическом ее размере—1с. Ввиду того что в металлах трещина не предельно остра, определяет хрупкую прочность вторая критическая длина дефекта, поскольку h U, для, стекла имеет место обратная картина 1о 1а или разница между 1с и /э не так велика. Это количественная, но не принципиальная разница хрупкого разрушения стекла и металла. [c.72] Каковы основные показатели, которые позволяют отнести разрушение к хрупкому или вязкому типу. [c.72] Для хрупкого разрушения типична острая (рис. 50, а), часто ветвящаяся трещина, большая скорость ее распространения и отсутствие пластической деформации при ее распространении. Трещина движется за счет накопленной упругой энергии. [c.72] Для вязкого разрушения характерна тупая, раскрывающаяся трещина (рис. 50, б), малая скорость ее распространения и значительная пластическая деформация металла при ее продвижении. [c.73] Вид разрушения — вязкий или хрупкий определяют в результате изучения изломов (фрактография). [c.73] При электронномикроскопическом исследовании вязкое разрушение-характеризуется чашечным строением излома (рис. 23). Чашечный излом — результат пластической деформации, вызванной движением тупой трещины. Хрупкое разрушение характеризуется ручьистым изломом. Плоские фасетки указывают на отрыв одной части крнсталла от другой. [c.73] Весьма часты случаи сменганных разрушений методом фрактографии можно определить долю того и другого вида (например, если волокна в изломе 30% — обозначается через % В — это значит 30% сечения разрушилось вязко, а 70%—хрупко). [c.73] Вид разрз шения зависит от многих факторов — состава металла, его структурного состояния, условий нагружения и особенно от температуры. [c.73] Вернуться к основной статье