Оглавление:
Вязкое и хрупкое разрушение. Этапы процесса хрупкого разрушения
- Вязкий и хрупкий излом. Этапы процесса хрупкого разрушения. Конструкционные материалы требуют не только высокой деформационной стойкости (упругой, характеризующейся модулем Е и G; пластической-пределом bb и b0.2), но и высокой трещиностойкости.
Общее сопротивление деформации-это сочетание общей концепции прочности и сопротивления разрушению-надежности. Это характеризует долговечность материала, если разрушение не равно 1, но происходит при многих нагрузочных операциях,
и в каждой операции возникает микротрещина. Людмила Фирмаль
Если материал пластичен, то при движении дислокации превышают определенный уровень установленных напряжений, в нем будут накапливаться неизбежные препятствия(включения, границы зерен и др.).Диаграмма 57. Диаграмма 57.Накопление дислокаций в обструкции (а), накопление и образование эмбриональных трещин(б). А) b) с) диаграмма 58.
Дефект устья концентратора напряжений. а-трещины, б-острые надрезы,» мягкие » надрезы. При накоплении большого количества дислокаций эти зоны обычно не могут быть пластически деформированы, и по мере дальнейшего увеличения напряжения в этом месте образуются микротрещины.
- Структурные дефекты и разрывы значительно вдоль края концентрации напряжений, т. е. дефекты напряжения 57 Она отличается от средней. Концентрация напряжений (K)становится больше, дефект становится острее, а его длина increases.
It выражается следующей формулой: К = 2 (л / р)^ 0.5 Поверхностные дефекты, включая внутренние дефекты, а также разрезы различной длины (l) и остроты ®, способствуют концентрации напряжений. значение R может быть очень малой. Трещина очень острая, но она не может быть меньше 0,1 nm. It следует предположить, что она меньше атомного диаметра, а минимальный радиус трещины составляет около 10 нм (10 ^ −5 мм).Для такой очень острой трещины значение K равно: К………… 600, 200, 60. Л………… 1, 0.1, 0.01. Если такая очень острая трещина вырастает до 1 мм, то напряжение на ее вершине в 600 раз больше среднего. Если теоретическая прочность на растяжение bteor = Е / 10 = 21000 МПа принимается, когда среднее напряжение составляет 100 МПа, раскрытости трещин (л = 0,1 мм) будет подвергнут напряжение,
равное теоретической прочности, происходит, разорвав несколько слоев других атомов. Людмила Фирмаль
Как вы можете видеть из приведенного выше уравнения, так как длина увеличивается трещина, требуется напряжение становится меньше и меньше, так инициирующего лавину-нарушая процесс продолжается до тех пор, пока трещина отделяет металл. Разрушение происходит за счет образования трещин и их роста до критической величины. Описанный механизм характеризует так называемое хрупкое разрушение. Гриффит обнаружил, что существует определенная критическая длина трещины.
Его рост происходит естественным путем и сопровождается уменьшением энергии в системе. Если трещина раскроется и радиус вершины увеличится, то есть не только l, но и r станет больше, то движение потребует все большего напряжения(если процент l / r уменьшится).в этом случае трещина не достигнет критического размера, но может распространиться по всему сечению. Такое разрушение является вязким. Случаи смешанного разрушения очень часты. Диаграмма 59. Диаграмма 59.Хрупкие(а)и вязкие (б)компоненты. Схемы хрупкого (а) и вязкого (б) разрушения (поперечное сечение перпендикулярно поверхности разрушения).
Смотрите также:
Решения задач по материаловедению
| Влияние температуры, порог хладноломкости | Сверхпластичность |
| Трещиностойкость, вязкость разрушения K1c | Влияние электромагнитного поля на структуру и свойства металлических материалов. |
