ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пластичность и разрушение металлов при пластической деформации из "Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Изд.2 " Вопросы пластичности и разрушения являются определяющими как в теории деформируемости металлов, так и для решения практических задач обработки металлов давлением. [c.14] При горячей деформации в металле одновременно проходят два процесса зарождение микропор, пластических разрыхлений и микротрещин, которые при достижении критических значений приводят к образованию микротрещин и разрушению, а также залечивание пор и трещин, восстановление запаса пластичности. [c.14] Процесс разрушения твердых тел при пластической деформации — явление сложное и описывается различными моделями разрушения с помощью комбинированных критериев (по деформациям и по напряжениям, по напряжениям и перемещениям). [c.14] Для анализа процесса разрушения материалов были созданы различные теории прочности теория наибольших касательных деформаций, или приведенных напряжений Сен-Венана теория максимальных касательных напряжений, или критерий Кулона—Треска, который был использован для разработки условия пластичности Треска—Сен-Венана ряд энергетических теорий (Губер, Бельт-рами, Мотт) уточненная теория наибольших касательных напряжений (теория Мора) и последующие обобщения этой теории с учетом вида напряженного состояния теория трещипообразования (Гриффитс, А. Ф. Иоффе) дислокационные теории разрушения (Ирвин, Орован, Орлов В. С., Зинер, Стро, Коттрелл, Хонда и др.). [c.15] К 40-м годам этого столетия относятся попытки построения единой теории прочности (Людвик, А. Ф. Иоффе, Н. Н. Давиденков, Я. Б. Фридман и др.)-С 60-х годов критерии прочности определяются уже с учетом сложного закона нагружения с введением времени как одной из характеристик процессов пластического течения и разрушения материалов. [c.15] По теории Гриффитса, разработанной в 20-х годах для идеально хрупкого материала, в теле присутствует множество микротрещин, которые при определенных условиях вырастают, превращаются в макротрещины и в,ызывают разрушение. [c.15] Для описания процесса разрушения пластичных материалов, в частности металлов, теория Гриффитса—Иоффе приемлема лишь условно, так как металлы в процессе формоизменения претерпевают значительные пластические деформации. [c.15] На основании дислокационного механизма зарождения трещин были разработаны различные модели разрушения материалов при пластической деформации при этом причинами разрушения могут быть 1) скопление (нагромождение) дислокаций в отдельных плоскостях скольжения 2) взаимодействие дислокаций, движущихся в пересекающихся системах скольжения 3) взаимодействие дефектов кристаллической решетки (безбарьерная модель) 4) разрыв и частичное смещение дислокационных стенок 5) взаимодействие упругих полей напряжений, образованных дислокациями. [c.15] Трещины условно классифицируются на субмикротрещины, микротрещины, переходные трещины, макротрещины, магистральные (нестабильные) трещины. [c.15] Скопление и взаимодействие дислокаций, их взаимодействие с дефектами решетки приводят к концентрации напряжений и образованию остроконечных трещин, которые вызывают разрушение материала от сдвиговых деформаций. [c.15] Объединение ряда дислокаций также может привести к зарождению микротрещин объединение ряда микротрещин создает макротрещину, а затем, возможно, и магистральную трещину. [c.15] Деление на вязкую и хрупкую трещину условно разрушение считают вязким, если ему предшествуют значительные деформации и велика работа тре-щинообразования. [c.15] В теории зарождения и роста трещины используются два критерия силовой и энергетический. Согласно первому локальное напряжение в месте зарождения микротрещины или в вершине растущей трещины должно превосходить напряжение теоретической прочности. По энергетическому критерию процесс зарождения трещины должен быть энергетически выгодным. [c.15] Для определения сопротивления разрушению разработан ряд количественных критериев 1) силовые 2) энергетические 3) деформационные. [c.15] Данные критерии в настоящее время используют также как другие характеристики механических свойств, а иногда этим критериям следует отдавать предпочтение при проведении конструкторских расчетов (в условиях плоской деформации, для крупногабаритных деталей, в условиях криогенных температур). [c.15] Роль данного критерия как оценки эксплуатационной способности материала отмечена в рекомендациях СЭВ P 3642—78. Металлы. Методы испытаний. Определение вязкости разрушения Ki при статическом нагружении и P 4450—74 Металлы. Методы испытаний. Определение раскрытия трещины S при статическом изгибе . [c.16] В ГОСТ 9454—78 для испытаний на ударный изгиб также введено понятие искусственной трещины как особо жесткого концентратора напряжений при испытаниях на ударную вязкость. Ударную вязкость (КС) Дж/м вычисляют по формуле K =KISo, где —работа удара, Дж 5о —начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, м , вычисляемая по формуле So=H B, где Я] —начальная высота рабочей части образца, м В —начальная ширина образца, м. [c.16] Теория трещинообразования и дислокационная теория разрушения достаточно сложны для решения практических задач ОМД различные методы статистической теории прочности трудоемки и ограничены областью использования. Поэтому в теории и практике ОМД используется феноменологический подход, основанный на методах механики сплошной среды с идеализированной моделью металлов. [c.16] В работах В. Л. Колмогорова и др. [41—43] разработана феноменологическая теория разрушения, представляющая собой модель накопления повреждаемости в металле при его пластической деформации. [c.16] В момент, когда t=ip, достигается предельная величина пластического разрыхления , образуется магистральная трещина и наступает стадия катастрофического разрушения. [c.16] Вернуться к основной статье