Cтраница 4
Разрушения описанного типа почти всегда характеризуются динамическим характером развития. При изучении таких разрушений необходимо исследовать условия возникновения трещины и развития ее в процессе внезапного хрупкого разрушения. Испытания показывают, что достаточно глубокий надрез может служить очагом возникновения трещины даже в случае нормальной температуры и статической нагрузки, в частности, при достаточно больших размерах детали, при которых энергия упругой деформации, освобождаемая при образовании трещины, превосходит энергию, необходимую для преодоления сил сцепления у края развивающейся трещины. Эти энергетические соотношения играют важную роль в развитии хрупкого разрушения. [46]
Показатели, входящие в этот график: напряжение течения, или начало активного и множественного движения, и склонность к развитию хрупкой трещины от готового концентратора, определяются экспериментально и, следовательно, учитывают реальное структурное состояние сплава. В этих условиях всякий пик внешней нагрузки сначала достигает критического значения К1С, создавая благоприятные условия для развития хрупкого разрушения. [47]
При резко выраженной неоднородности напряженного состояния образование и развитие трещины в местах действия наибольших напряжений может предупредить только высокая способность к местной пластич. Наличием часто довольно высоких технологических внутренних растягивающих напряжений, остающихся в конструкции после сварки, механич. Отрицательное действие этих напряжений усиливается иногда монтажными напряжениями, напр. Остаточные напряжения являются источником упругой энергии даже при отсутствии внешних нагрузок в конструкции и тем самым способствуют развитию хрупкого разрушения. Специфическим состоянием поверхности деталей, связанным: а) с наличием существенно большего числа поверхностных дефектов ( являющихся потенциальными очагами хрупкого разрушения), как в силу больших размеров поверхности деталей по сравнению с лабораторными образцами, так и благодаря тому, что в условиях производства часто довольно трудно предохранить деталь от многочисленных мелких повреждений поверхности. [48]
Так как в металлах с ОЦК-решеткой образование твердого раствора внедрения сопровождается значительной локальной деформацией, то совместно с наличием участков трехосного растянутого состояния это приведет к возникновению в данной точке микротрещин. Последнее будет способствовать преждевременному разрушению металла из-за хрупкого отрыва по плоскостям спайности. В металлах же с ГЦК - и ГЦУ-решетками, где образование твердого раствора внедрения происходит в результате заполнения атомами водорода значительно больших октаэдрических пустот, деформация решетки оказывается незначительной, поэтому водородное охрупчивание таких металлов должно быть очень слабым или наблюдаться в связи с возникновением в этих участках богатой водородом ( возможно, гидридной) хрупкой фазы. Таким образом, развиваемая Коттериллом теория общий эффект присутствия водорода в металлах и сплавах связывает с созданием дополнительных источников микротрещин, которые способствуют развитию хрупкого разрушения. Одновременно она объясняет отсутствие водородной хрупкости во многих металлах с плотноупакованной решеткой. [49]
Обратимая водородная хрупкость наблюдается при испытаниях на разрыв в определенном интервале скоростей деформации, а также при достаточно длительном действии статической нагрузки. Последнее явление называют замедленным хрупким разрушением и понимают под ним зарождение и развитие в металле, находящемся под постоянным, либо мало изменяющимся по величине напряжением, меньшим предела текучести, трещин, ведущих в конечном итоге к разрушению образца или изделия. При испытаниях на разрыв основную роль в развитии обратимой водородной хрупкости играет транспортировка атомов водорода дислокациями. Замедленное хрупкое разрушение при больших напряжениях вызывается транспортировкой атомов водорода дислокациями, а при малых - восходящей диффузией. В таблице, помимо видов водородной хрупкости, указаны также характер развития разрушения ( обратимый или необратимый), а также влияние скорости деформации на интенсивность развития хрупкого разрушения. В этой схеме нет замедленного хрупкого разрушения как самостоятельного вида хрупкости, поскольку оно может быть вызвано различными причинами. [50]