руйнування металів

Під руйнуванням розуміють процес зародження і розвитку в металі тріщин, що призводять до поділу його на частини.

Руйнування відбувається в результаті або розвитку декількох тріщин, або злиття поруч розташованих тріщин в одну магістральну тріщину, через яку йде повне руйнування. Руйнування може бути крихким і в'язким. Механізм зародження тріщин однаковий як при крихкому, так при в'язкому руйнуванні. Виникнення мікротріщин частіше відбувається завдяки скупченню рухомих дислокацій (пластичної деформації) перед перешкодою (кордонами зерен, міжфазній межі, перед можливими включеннями) утворюючи зародок тріщини.

Тріщина утворюється в площині, перпендикулярній до площини ковзання, коли щільність дислокацій досягає - 1 / см 2. а дотичні напруження у вершини їх скупчення

0,7G. В'язке і крихке руйнування розрізняються між собою за величиною пластичної зони біля вершини тріщини. При крихкому руйнуванні величина пластичної зони в гирлі тріщини мала. При в'язкому руйнуванні величина пластичної зони, що йде попереду розповсюджується тріщини, велика, а сама тріщина затупляется у своєї вершини. В'язке руйнування обумовлено малою швидкістю поширення тріщини. Швидкість поширення крихкої тріщини досягає 2500 м / с. Тому нерідко крихке руйнування називають «раптовим», або «катастрофічним» руйнуванням.

З точки зору мікроструктури існує два види руйнування - транскристаллитного і інтеркрісталлітное. При транскристаллитного руйнуванні тріщина поширюється по тілу зерна, а при інтеркрісталлітном вона проходить по межах зерен.

За зовнішнім виглядом зламу відрізняють:

- крихкий (світлий) злам, поверхня якого характеризується наявністю блискучих плоских ділянок; такий злам властивий крихкому руйнуванню;

- в'язкий (матовий) злам, поверхня руйнування якого містить вельми дрібні уступи - волокна, що утворюють при пластичної деформації зерен в процесі руйнування; цей злам свідчить про в'язкому руйнуванні.

Межзеренное руйнування полегшується при виділенні по межах зерен частинок тендітної фази. Одні і ті ж (за складом) сплави в залежності від попередньої про ництва і методу випробування можуть грузлими і крихкими.

Багато метали (залізо, молібден, вольфрам, цинк і ін.) Мають ОЦК і ГПУ кристалічні решітки. в залежності від температури можуть руйнуватися як в'язко, так і крихке. Зниження температури обумовлює перехід від в'язкого до крихкого руйнування. Це явище отримало назву хладноломкость. Точка перетину кривих sт (межа плинності) і Sотр. (Опір відриву) відповідає переходу металу від в'язкого руйнування до крихкого, отримала назву критичної температури крихкості або порога хладноломкости (t П.Х). Чим вище швидкість деформації, тим більше схильність металу до крихкого руйнування. Всі концентратори напружень сприяють крихкому руйнуванню. Зі збільшенням гостроти та глибини надрізу схильність до крихкого руйнування зростає. Чим більше розміри виробу, тим більша ймовірність крихкого руйнування (масштабний фактор).