Разрушение

Разрушение – это разделение монолитного металла на части.

Разрушение состоит из двух элементарных процессов: 1) зарождение трещины и 2) ее распространение или рост.

Механизм зарождения трещины: скопление движущихся дислокаций перед препятствием.

Препятствиями для движения дислокаций являются:

1) границы зерен (рис. 27, а). Дислокации движутся в определенных атомных плоскостях и не могут продолжать скольжение сквозь границу, так как в соседнем зерне атомные плоскости ориентированы по-другому;

2)

пересечение дислокаций, движущихся в разных плоскостях скольжения (рис. 27, б).

а б

Рис. 27. Зарождение трещин

Около сотни дислокаций, скопившихся перед препятствием, создают трещину опасного размера. Напряжение в зоне дислокаций у границы зерна на 3 порядка больше среднего напряжения в данном сечении.

Распространение трещины может идти:

1) за счет внешних сил, подвода энергии извне. Если убрать внешнюю силу, то разрушение приостанавливается. Это – вязкое разрушение;

2) за счет внутренних напряжений, без подвода энергии извне. Это быстрое, неостановимое разрушение называется хрупким. Осуществляется путем отрыва одного слоя атомов от другого, напряжение у вершины трещины превышает предел прочности металла.

Вид излома, полученного в результате вязкого и хрупкого разрушения показан на рис. 28.

Хрупкому разрушению предшествует малая пластическая деформация, вязкому – значительная.

Зародыши вязкой и хрупкой трещины тоже отличаются: зародыш хрупкой трещины острый, имеет очень маленький радиус при вершине; зародыш вязкой трещины – тупой, с большим радиусом.

Расчеты Гриффитса показали, что острая трещина длиной в 1 мкм может в 100 раз снизить предел прочности материала.

	Рис. 29. Зародыши трещин

Дата добавления: 2014-01-11