Хрупкое и пластическое разрушение

Кроме постепенного изнашивания зубья фрезы могут выходить из строя из-за их хрупкого и пластического разрушения. Хрупкое разрушение происходит под действием наибольших растягивающих напряжений и является следствием зарождения и развития трещин. При этом различают выкрашивания и сколы. Выкрашивание проявляется в отделении мелких частиц вблизи режущей кромки и обычно связано с поверхностными дефектами инструментального материала, неоднородностью микроструктуры и остаточными напряжениями. Оно мало зависит от угла заострения р и может происходить даже при малых 5 . Режущая способность фрезы с выкрошенными зубьями восстанавливается после ее заточки. Скалывание — отделение крупных объемов зуба, превышающих объем клина в пределах контакта передней поверхности со стружкой, происходит при резании с чрезмерно большими значениями 5 и недостаточными углами 3, а также малыми пределами выносливости и вязкости материала зубьев. [c.118]

При этом обычно считают, что и хрупкое и пластическое разрушение материала происходят от преодоления одного и того же сопротивления разрушению и сводят, таким образом, различие лишь к разной деформации, предшествующей разрушению. Между тем, во многих случаях это различие определяется не только предшествующей деформацией, но и разными (например, по кристаллографическим признакам) сопротивлениями разрушению. [c.255]

Наиболее простое определение понятий о хрупкости материала следует из рассмотрения кривых напряжение—деформация. Хрупкость характеризуется тем, что образец разрушается при нагрузке, соответствующей максимуму кривой о—е (например, кривые / и 2 на рис. 2.1,6) при деформациях обычно меньших 5%. Различие между хрупким и пластическим разрушением проявляется также в количестве энергии, диссипируемой при разрушении, и в природе поверхности разрушения. Внешний вид поверхности разрушения также указывает на различия между хрупким и пластическим разрушениями и является важным фактором эмпирического описания указанных явлений. [c.259]

ПРИРОДА ХРУПКОГО И ПЛАСТИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ [c.69]

ХРУПКОЕ и ПЛАСТИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ 401 [c.401]

Метод сечений для приближенного расчета коэффициента интенсивности напряжений. Предел трещиностойкости /с как характеристика материала и критерий разрушения в хрупком и пластическом состояниях К h [c.483]

Хрупкое и вязкое разрушение. В зависимости от наличия пластической деформации перед разрушением различают хрупкое и вязкое разрушение. Разрушение, перед которым металл испытывает значительную пластическую деформацию, называется вязким. Разрушение, пластическая деформация перед которым отсутствует или незначительна, называется хрупким. [c.26]

Можно рассматривать следующие механизмы процессов разрушения, в значительной степени отличающиеся друг от друга хрупкое, высокоэластическое и пластическое разрушение. [c.117]

При однократном нагружении в зависимости от величины пластической деформации у вершины трещины различают хрупкое и вязкое разрушение. [c.22]

В зависимости от степени участия пластической деформации в процессе разрушения различают хрупкое и квазихрупкое разрушение. [c.38]

Усталостная трещина распространяется до тех пор, пока она не достигнет длины, достаточной для начала заключительной стадии нестабильного разрушения. Критерии начала этой завершающей стадии различны для хрупкого и пластического состояний. В одном случае они определяются либо на основании критериев линейной и нелинейной механики разрушения, с учетом изменения свойств материала в процессе действия переменных нагрузок, в другом на основании предельного состояния теории пластичности. [c.18]

Принято различать два механизма разрушения твердого тела — хрупкое и вязкое разрушение [223, 248]. В первом случае основную роль играют разрывы межатомных связей, во втором они опосредованы процессом пластической деформации. Согласно современным представлениям процесс хрупкого разрушения складывается из трех стадий [c.302]

Анализ литературных данных свидетельствует о специфическом влиянии и особой роли поверхностных слоев в общем про цессе макропластической деформации металлических систем, при хрупком и усталостном разрушении, ползучести, рекристаллизации, при трении и износе, связанных с особенностями пластического течения в приповерхностных слоях. Большое число экспе-26 [c.26]

Сопротивление разрушению при различных типах напряженных состояний определяется механическими свойствами и условиями прочности в зависимости от возможного характера разрушения. При этом следует различать два основных вида разрушения 1) хрупкое, протекающее без значительных пластических деформаций, и 2) вязкое, сопровождающееся пластическими деформациями. Один и тот же материал в зависимости от типа напряженного состояния (степени его объемности) и условий деформирования (температура, скорость нагружения, агрессивная среда) может давать хрупкое и вязкое разрушение (21), [40]. [c.437]

Внешне хрупкое и вязкое разрушение отличаются в первую очередь величиной пластической деформации перед разрушением. Теперь твердо установлено, что любому, в том числе хрупкому разрушению металлов и сплавов, предшествует какая-то пластическая деформация. Перед хрупким разрущением она обычно намного меньше, чем перед вязким, но четкой количественной - границы здесь провести нельзя. [c.73]

Как уже отмечалось, атомный механизм зарождения трещин качественно одинаков при хрупком и вязком разрушении. Современная трактовка этого механизма исходит из того, что зарождению трещины всегда предшествует какая-то пластическая деформация, т. е. движение дислокаций. [c.74]

Для поликристаллических тел установлено, что разрушение материала может быть хрупким и пластическим. Хрупкому разрушению предшествуют только обратимые упругие деформа- [c.10]

Подробное изложение теории хрупкого и вязкого разрушений материала в случае = О, т. е. для упруговязкого материала (2.12.17) без пластических деформаций [174]. [c.369]

Физическая природа масштабного эффекта. Эволюция взглядов на физическую природу масштабного эффекта была сравнительно длинной и мучительной. Это было вызвано тем, что феноменологические представления о хрупкости и пластичности носили описательный характер, связанный с наблюдением процесса разрушения и формы поверхностей излома. Хрупкое разрушение характерно быстрым протеканием процесса разрушения, отсутствием шейки, ориентировкой поверхности отрыва вдоль площадки наибольшего главного растягивающего напряжения. При вязком разрушении, когда развиваются значительные пластические деформации, в образце образуется шейка, а поверхность отрыва ориентируется вдоль площадки максимального касательного напряжения. Однако на практике во всех материалах в различной мере имеет место сочетание хрупкого и вязкого разрушения. [c.394]

Влияние химической и физической структуры полимерного материала на переход от хрупкого к пластическому разрушению до конца не выяснено. Известно, что уменьшение молекулярной массы приводит к снижению хрупкой прочности. Значения предела текучести, например для полиэтилена, могут сильно различаться в зависимости от степени разветвленности, которая влияет на кристалличность образца, вследствие чего температура перехода хрупкость—пластичность должна быть сложной функцией молекулярной массы и числа разветвлений основной цепи. [c.259]

Однако методика определения этой характеристики носит условный характер. При испытании пластичных материалов практически почти невозможно осуществить чисто хрупкое разрушение. Для некоторых материалов (цинк, висмут, сурьма, а-железо) условия преобладающего разрушения отрывом пока можно создать только при очень низких температурах, а также при ударных испытаниях. Можно считать доказанным, что у металлов при отсутствии заранее заданного дефекта (например, трещин) хрупкому разрушению всегда предшествует пластическая деформация, и, таким образом, различие между хрупким и вязким разрушениями заключается лишь в степени пластической деформации. [c.14]

В заключение отметим, что при ПМО складываются благоприятные условия для снижения интенсивности разрушения и повышения работоспособности инструментов, в том числе и вследствие повышения хрупкой и пластической прочности режущего клина. Это позволяет осуществлять обработку с большими сечениями среза и использовать инструмент при более высоких величинах изнашивания, чем при обычном резании металлов. [c.110]

В основном различают два вида разрушения — хрупкое и пластическое (вязкое) первое характеризуется появлением разрывов, трещин, а второе начинается с возникновения и последующего развития остаточных (пластических) деформаций. [c.250]

Следует заметить, что разделение материалов на хрупкие и пластические довольно условно, так как один и тот же материал в разных условиях способен вести себя совершенно по-разному. Типичный случай — хладноломкость мягкой малоуглеродистой стали при низких температурах, когда в принципе пластический материал проявляет классические свойства хрупкого разрушения. [c.144]

Условное деление материалов на хрупкие и пластические имеет смысл только применительно к стандартным методам испытаний образцов, воспроизводящих некоторые обычные для этих материалов условия эксплуатации. Прежде всего, это относится к виду напряженного состояния. Хрупкий материал, подвергнутый действию высокого всестороннего давления, на которое накладывается растяжение, сжатие или сдвиг, обнаруживает значительные пластические деформации. Такие пластические деформации, например, играют существенную роль в процессах образования рельефа земной коры граниты и базальты, хрупкие в обычных условиях, текут, находясь под действием колоссального давления в глубинных слоях Земли. Пластическое поведение, казалось бы, хрупких материалов неоднократно обнаруживалось и на опытах хорошо известны опыты Кармана над мрамором и песчаником (1911 г.), Бекера над теми же материалами и цинком (1914 г.). В опытах Кармана цилиндрические образцы из мрамора, подвергнутые всестороннему гидростатическому сжатию, сжимались дополнительно в осевом направлении. При отсутствии бокового сжатия разрушение происходило с деформацией, меньшей чем 1 Д, при боковом давлении 1650 кг/сл относительная дефор- [c.400]

Прочность. В процессе резания на инструмент действуют силы, которые подвергают его сжатию, изгибу, скручиванию и другим видам деформации. Способность инструмента сопротивляться деформации является очень важным свойством и характеризуется пределом прочности. Понятие прочности инструмента имеет двоякое значение прочность режущих элементов, находящихся в зоне резания и подвергающихся воздействию сходящей стружки и образующегося тепла, и прочность нережущих элементов инструмента. В первом случае прочность характеризует такие режущие свойства инструмента, как сопротивление хрупкому и пластическому разрушению режущей части во втором — жесткость, виброустойчивость и надежность инструмента в целом. [c.49]

По существу каждое новое исследование, досвященное выяснению условий хрупкого и пластического разрушения, дает нам новое подтверждение гипотезы А. В. Степанова (см. также сборники конференций [35—36]). Сейчас это в свое время революционное положение следует считать убедительно доказанным и принятым мировой наукой. [c.10]

В зависимости от сочетания различного рода неблагоприятных факторов при эксплуатации сварных конструкций имеют место вязкие, квазивязкие, хрупкие и квазихрупкие разрушения. Вязкие разрушения происходят в условиях общей текучести ослабленного дефектом сечения шва. Квазивязкие — когда большая часть ослабленного сечения сварного шва охвачена пластической деформацией, а остальная часть работает упруго. Хрупкие разрушения протекают при низком уровне приложенных напряжений на стадии упругой работы конструкций, а квазихрупкие — когда незначительная часть ослабленного сечения вблизи дефекта охвачена пластической деформацией. Термин квази в данном случае означает приближение к хрупкому либо вязкому разрушению, [c.40]

Схемы и описания установок даны в [183, 184]. Для всех методов испытаний был выбран единый цилиндрический образец. В работах Г. М. Сорокина показано, что механизм разрушения при ударно-абразивном изнашивании определяется большим количеством факторов энергией удара, физико-механическими характеристиками абразива, составом и свойствами испытуемого материала, степенью закрепленности абразивных частиц и т. д. [183—185]. Общепринятые характеристики прочности и пластичности (предел текучести, предел прочности, твердость, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость) неоднозначно влияют на износостойкость при ударно-абразивном изнашивании. Повышение прочности или пластичности сказывается благоприятно только до определенного порогового уровня. Дальнейшее увеличение этих характеристик приводцт к возрастанию износа, но причины понижения износостойкости различны. Если рост прочности сопровождается повышен115м вязкохрупкого перехода, то износ увеличивается за счет интенсификации хрупкого выкрашивания. Значительное повышение пластич-. ности приводит к падению износостойкости из-за активного пластического течения и сопутствующего наклепа. По-видимому, максимальной износостойкостью обладают сплавы, находящиеся На границе хрупкого и вязкого разрушения. [c.109]

Стали этого класса обладают уникальным комплексом механических свойств иысокой прочностью при достаточной пластичности и вязкости, нысоким сопротинлением малым пластическим д рмациям, хрупкому и усталостному разрушению, что в сочетании с хладостойкостью, теплостойкостью, коррозионной стойкостью и размерной стабильностью определяет такую эксплуатационную надежность изделий из мартенситно-стареющих сталей, которая vHe достигается при использовании сталей других классов [24]. [c.30]

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

Вместе с тем, упругое (хрупкое) и пластическое (вязкое) разрушения не исчерпывают возможные виды разрушения. Различия в условиях нагружения, напряженно-деформированного состояния и других причин обуславливают, вообш,е говоря, смешанное разрушение, с заранее непредсказуемой степенью хрупкости (кристалличности) и вязкости (волокнистости) в изломе. Это приводит к неопределенности результатов расчетов по критериям, описываюш,им только хрупкое или только вязкое разрушения. Поэтому в практике расчетов находят применение так называемые двухпараметрические критерии разрушения, обычный вид которых состоит из двух слагаемых, каждое из которых описывает свой вид разрушения, а поскольку они записаны в [c.75]

Вместе с тем, упругое (хрупкое) и пластическое (вязкое) разрушения не исчерпывают возможные виды разрушения. Различия в условиях нагружения, напряженно-деформированного состояния и других причин обусловливают, вообще говоря, смешанное разрушение, с заранее непредсказуемой степенью хрупкости (кристал]шчности) [c.57]

Электронные фрактограммы хрупких фасеток подобны оптическим фрактограммам, но имеют большее количество структурных подробностей на поверхности (рис. 11.14, б). На микроскопических фасетках в отдельных случаях могут наблюдаться локальные линии Вальнера. Электронная фрактография позволяет выявить микролокальную неоднородность разрушения, так в ряде случаев обнаруживается хрупкое разрушение по отдельным составляющим и пластическое разрушение в матрице (рис. 11.15). [c.369]

При определенном для данного времени напряжении и соответствующей деформации образец разрушается. Разрыву предшествует значительная деформация, обусловленная изменением структуры материала. При малых и средних скоростях деформирования полимер подвер-гается не хрупкому, а пластическому разрушению. [c.11]

В 1968 г. Г. П. Черепановым было предложено количественное описание явлений хрупкого и вязкого разрушения, а также переходных явлений (и тем самым масштабного эффекта) с единой точки зрения. Согласно этому подходу вопрос о степени хрупкости возможного разрушения конструкции сводится к вычислению и сравнительной оценке безразмерного числа % все возможные значения этого числа заключены между нулем и бесконечностью, причем при х <С разрушение хрупкое, а при у > 1 — вязкое. Использованная при этом энергетическая концепция представляет собой обобщение известной концепции Гриффита — Ирвина — Орована она позволяет также определить стабильное подрастание конца трещины, которое всегда имеет место в упруго-пластическом материале перед потерей устойчивости, и, кроме того, определить скорость роста трещины при переменном (например, циклическом) нагружении. При наличии в конструкции выточек или надрезов испытания с соответствующей острой трещиной на меньших образцах могут служить непосредственной проверкой опасности хрупкого разрушения путем сравнения числа х и модельных экспериментов (или функции X (Л> если температуры Т различны). [c.395]

Большое число критериев для оценки термостойкости обусловлено, во-первых, влиянием большого числа факторов на теплофизические и механические свойства - а, X, о , б, Е, Ощ, 0(5 2> Ф и параметры термоцикла ДГ, Г , во-вторь1х, различием в поведении и механизмах разрушения хрупких и пластических материалов в условиях термоусталости, в-третьих, соотношением усталостной (цина-мической) и статической (высокотемпературной) ползучести составляющих в общем процессе разрушения. [c.488]

В следующей главе мы рассмотрим более подробно механизм пластической деформации металлов. Основной факт здесь состоит в том, что пластическая деформация каждого кристаллического зерна является сдвиговой, слои атомов скользят один относительно другого. Однако в реальном поликристаллическом металле кристаллические зерна расположены беспорядочно и переход от свойств единичного кристалла к свойствам поликристаллического металла затруднителен. Можно сказать только, что переход металла в пластическое состояние означает, чтр пластические сдвиги происходят во всех зернах или в подавляю1Дем их большинстве. Представим себе теперь, что на то напряженное состояние, которое существует в теле, накладывается всестороннее растяжение или сжатие. Осуществить на опыте всестороннее растяжение, а тем более наложить его на заданное напряженное состояние оказывается невозможным всестороннее сжатие, наоборот, реализуется довольно просто, для этого нужно нагружать образец в среде жидкости под высоким давлением. При этом все три главных напряжения изменяются на одну и ту же величину. Наибольшие касательные напряжения равны полуразностям главных напряжений, поэтому они не меняются от наложения всестороннего растяжения или сжатия, касательное напряжение на любой площадке также остается неизменным. А так как сдвиговая деформация определяется касательными напряжениями, то естественно ожидать, что условие пластичиости не зависит от добавления к тензору напряжений гидростатической составляющей. Это предположение хорошо подтверждается опытами (Карман, Бекер, Бриджмен и другие). При обсуждении этих и подобных им опытов необходимо иметь в виду, что пластическая деформация происходит путем сдвига, но разрушение может происходить путем отрыва. Поэтому обычное деление материалов на хрупкие и пластические оказывается условным. Так, Карйан и Бекер производили опыты над мрамором и песчаником. При обычных условиях испытания мрамор и песчаник хрупки, обладая низким сопротивлением отрыву, они разрушаются, не успев проявить [c.93]

Теоретическое обоснование и результаты экспериментальной проверки критерия (5) приведены в работе / 10 /. В настоящей статье ограничимся кратким комментарием. Критерий (5) построен с использованием принципа граничной интерполяции. Суть его состоит в том что при наличии решений для альтернативных механизмов разрушения, в данном случае - хрупкого и пластического, основанного на явлении пластической неустойчивости, решение для произвольного,промежуточного состояния может быть представлено в виде интерполяцион- [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...