Вопрос 9. Упругая и пластическая деформация.

Деформацией называется изменение формы и размеров тела под действием внешних сил. Различают упругую и пластическую деформации. Упругой называют деформацию, влияние которой на форму, размеры, структуру и свойства тела исчезают после прекращения действия внешних сил. При упругой деформации под действием нагрузки происходит незначительное относительное и обратимое смещение атомов. При растяжении монокристалла расстояние между атомами увеличивается, а при сжатии – уменьшается. В результате смещения атомов из положения равновесия нарушается баланс сил притяжения и отталкивания. Поэтому после снятия нагрузки смещённые атомы под действием сил притяжения или отталкивания возвращаются в равновесное положение. Кристалл вновь приобретает первоначальную форму и размеры.

В случае возрастания касательных напряжений сверх определённой величины деформация становится необратимой. При снятии нагрузки исчезает только упругая составляющая деформации, оставшаяся часть деформации называется пластической. При пластической деформации изменяется структура металла, а, значит, и его свойства.

Вопрос 10 Хрупкое разрушение

РАЗРУШЕНИЯ МЕХАНИЗМЫ. Выход из строя металлических конструктивных элементов может быть связан с неправильным выбором металла или сплава для данного вида применения, дефектами металла, ошибками в расчете конструкции или отклонениями рабочих условий от заданных при проектировании.

хрупкое разрушение – отрыв одних слоев атомов от других под действием нормальных растягивающих напряжений. Отрыв не сопровождается предварительной деформацией. Механизм зарождения трещины одинаков — благодаря скоплению движущихся дислокаций перед препятствием (границы субзерен, фазовые границы), что приводит к концентрации напряжений, достаточной для образования трещины. Когда напряжения достигают определенного значения, размер трещины становится критическим и дальнейший рост осуществляется произвольно.

Для хрупкого разрушения характерна острая, часто ветвящаяся трещина. Величина зоны пластической деформации в устье трещины мала. Скорость распространения хрупкой трещины велика — близка к скорости звука (внезапное, катастрофическое разрушение). Энергоемкость хрупкого разрушения мала, а работа распространения трещины близка к нулю.

Вопрос 11 Вязкое разрушение

РАЗРУШЕНИЯ МЕХАНИЗМЫ. Выход из строя металлических конструктивных элементов может быть связан с неправильным выбором металла или сплава для данного вида применения, дефектами металла, ошибками в расчете конструкции или отклонениями рабочих условий от заданных при проектировании. Вязкое разрушение – путем среза под действием касательных напряжений. Ему всегда предшествует значительная пластическая деформация.

Трещина тупая раскрывающаяся. Величина пластической зоны впереди трещины велика. Малая скорость распространения трещины. Энергоемкость значительная, энергия расходуется на образование поверхностей раздела и на пластическую деформацию. Большая работа затрачивается на распространение трещины. Поверхность излома негладкая, рассеивает световые лучи, матовая (волокнистый) излом. Плоскость излома располагается под углом.