ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хрупкое разрушение металлов из "Хладостойкость и износ деталей машин и сварных соединений" Зарождение микротрещин и их рост трактуются с позиций дислокационного механизма. Изменение характеристик деформации и разрушения металлов при понижении температуры объясняется температурной зависимостью напряжения, необходимого для преодоления дислокациями препятствий (примесных атомов, границ зерен, вакансий и т. д.). [c.23] Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23] Напряжение, приводящее к движению дислокаций и возникновению зародыша трещины, совершает работу, равную произведению приложенного напряжения на пластическое смещение (аУ(пЪ). Эта работа должна быть достаточной для создания новых поверхностей с определенной поверхностной энергией. [c.23] Л — Группа дислокаций Ь — вектор Бюргерса АА — плоскость скола т — сдвиговое напряжение, действующее в плоскости ЗА. [c.24] Анализ интенсивностей напряжений (по Ирвину Ki = = EG n) показывает, что разрушение наступит в момент достижения критического распределения напряжений, которое устанавливается уравнениями линейной теории упругости. Введенное Ирвином понятие критического коэффициента интенсивности напряжений (Kid Кпс Km ) является в настоящее время одним из критериев сопротивления металлических материалов хрупкому разрушению. В зависимости от формы и размеров тела и трещины, а также от способа нагружения тела этот коэффициент имеет различные значения. При этом решение целого ряда краевых задач, которые представляют собой самостоятельную область теории упругости, сводится к определению коэффициента интенсивности напряжений. [c.25] В качестве других подходов к теории квазихрупкого разрушения поликристаллических металлов необходимо указать на работы, решающие задачи о предельном равновесии хрупких трещин [20—22], в которых исследованы конечность напряжений в вершине трещины, структура вершинной части трещины и др. Теоретическая модель Г. И. Баренблатта [22] основана на условии конечности напряжений и построена на таких гипотезах, как малость области, на которой действуют межчастичные силы сцепления, по сравнению с размерами трещины, а также независимость формы трещины в вершинной области от действующих нагрузок. Условие распространения трещины формулируется исходя из гипотезы плавности смыкания ее берегов и решения Снеддона, при этом вводится модуль сцепления К- Построенная Г. И. Баренблаттом модель сводится к критериям распространения трещин на основе анализа интенсивности напряжений. [c.26] Рассмотренные механизмы разрушения поликристаллических материалов дают основное представление о современном понимании многих явлений, происходящих при хрупком разрушении реальных деталей машин и конструкций. Указанные явления могут быть положены в основу развития физических теорий надежности деталей машин и конструкций, заложенных в формуле (3). [c.28] Вернуться к основной статье