Оглавление:
Виды разрушения: понятия о вязком и хрупком разрушении
- Виды разрушения: понятие вязкого и хрупкого разрушения Усталость — это разрушение металла при многократных нагрузках. Он исходит из источника автоматизации. Большая часть разрушения детали вызвана усталостью материала. Усталостное разрушение происходит в деталях, которые работают с меньшим напряжением, чем предел текучести материала. Упругопластическая деформация при достижении достаточно высоких напряжений может закончиться разрушением тела.
Процесс разрушения состоит из нескольких этапов: зарождение микротрещин, образование макротрещин, распространение макротрещин по всему поперечному сечению тела. В общем случае различают пластичность и хрупкость разрушения. Тип разрушения зависит от многих факторов, таких как состав металла, его структурное состояние, условия нагрузки и температуры. Тип вязкого или хрупкого разрушения определяется путем изучения трещины. Хрупкая трещина характеризуется трещиной ручейка. Вязкое разрушение происходит при сдвиге под действием напряжения сдвига и сопровождается значительной
пластической деформацией. Вязкие переломы характеризуются волокнистыми (спутанными) переломами деталей или образцов. Людмила Фирмаль
Хрупкое разрушение происходит под действием нормальных растягивающих напряжений, вызывающих отрыв одной части тела от другой без следа ярко выраженной гигантской пластической деформации. Хрупкое разрушение характеризуется кристаллическим (глянцевым) разрушением. Перед хрупким разрушением он пластически деформируется до тех пор, пока не будет достигнута трещина критического размера, и возникает трещина без хрупкой дислокации. Хрупкое разрушение-это спонтанный процесс. Возникновение микротрещин при вязком и хрупком разрушении отличает разрушение сырой микроструктуры накоплением дислокаций перед границами зерен или другими препятствиями (неметаллические включения, частицы карбида, межфазные границы), транскристаллическими (тело зерна) и межкристаллическими (граница зерна).
Разрушение металла в структуре и работе машины может быть не только вязким или хрупким, но и смешанно-вязкой хрупкостью. Материал разрушается по-разному при усталостных и одиночных нагрузках. Разрушение характеризуется отсутствием внешних признаков пластической деформации в трещинах, то есть в целом усталостное разрушение имеет характер хрупкого разрушения. Однако в микрообъемных и тонких по сечению слоях нагрузочного образца могут возникать пластические деформации, приводящие к возникновению трещин. Эти трещины постепенно развиваются и распространяются, что приводит к окончательному разрушению материала. В случае усталостного нагружения считается, что инициирование пластической деформации вследствие миграции дислокаций меньше предела текучести. По мере увеличения числа циклов нагружения плотность дислокаций увеличивается главным образом в поверхностном слое.
- Тонкая линия скольжения по поверхности превращается в характерные полосы, контуры которых представлены в виде выступов и впадин. Глубина вдавливания может достигать 10-30 мкм в зависимости от времени испытания. При образовании устойчивых полос скольжения попеременно появляются области с высокой и низкой плотностью дислокаций. Усталостные трещины относятся к поверхностной полости. Один из возможных механизмов образования выступов и впадин связан с круговым движением винтовых дислокаций. Спиральные дислокации перемещались из одной плоскости в другую по замкнутому контуру боковым скольжением. В результате на поверхности возникают дислокации, на которых образуются выступы и впадины.
Микротрещины при циклических нагрузках возникают на начальном этапе испытания за счет притока вакансий и последующего образования и слияния микропор. В образце может образоваться большое количество микротрещин. Однако в дальнейшем будут возникать не все микротрещины, а только те, которые имеют наиболее острые пики и расположены наиболее удобно по отношению к рабочему напряжению. форма полосы соблюдается.
Полоса образуется в результате рывков и замедления движения трещины за счет упрочнения металла у ее основания и расширения ее передней поверхности. Людмила Фирмаль
На процесс разрушения при циклическом нагружении большое влияние оказывает концентратор напряжений. Концентраторы напряжений могут быть конструктивными (резкий переход из секции в секцию), техническими (риск от царапин, трещин, резцов), металлургическими (поры, оболочки), несмотря на происхождение, концентраторы давления снижают пределы выносливости до различных уровней при одном и том же уровне переменного давления. Для оценки влияния концентраторов напряжений на усталость испытываются гладкие и зубчатые образцы с симметричными циклами напряжений. Разрез на образце выполнен в виде острой круглой насечки.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
| Электрические свойства проводниковых материалов | Фазовые превращения в твердом состоянии |
| Методы определения электрических свойств | Упругая и пластическая деформация металлов |
