Читать «Большая Советская Энциклопедия (ХР)» онлайн - страница 83

  Условием роста хрупкой трещины является нарушение равновесия между освобождающейся при этом энергией упругой деформации и приращением полной поверхностной энергии (включая и работу пластической деформации тонкого слоя, примыкающего к краям трещины). Хрупкая прочность элемента с трещиной обратно пропорциональна , где l — полудлина трещины. В линейной теории механики упругого разрушения вводится константа материала K_1c (вязкость разрушения), характеризующая сопротивление развитию трещины в условиях плоской деформации. Хрупкая трещина распространяется с большой скоростью (около 1000 м/сек в стали, что составляет примерно ¹ /₅ от скорости распространения упругой волны сдвига).

  Склонность материала к хрупкому разрушению оценивают обычно по температурным зависимостям работы разрушения или характеристик пластичности, позволяющих определить критическую температуру хрупкости Т_кр , т. е. температуру перехода из пластического состояния в хрупкое. Чем выше Т_кр , тем более материал склонен к хрупкому разрушению.

  При рассмотрении макроскопических закономерностей хрупкого разрушения необходимо учитывать две независимые характеристики — сопротивление пластической деформации (предел текучести s_s ) и сопротивление хрупкому разрушению (хрупкая прочность, сопротивление отрыву S_oт ). При понижении температуры испытания, введении надрезов — концентраторов напряжения, увеличении скорости деформации s_s возрастает быстрее, чем S_oт , вследствие чего происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому (рис. ).

  Представление о возникновении хрупкого разрушения как результате небольшой предварительной пластической деформации лежит в основе дислокационной теории разрушения. Зарождение хрупких трещин связывают с плоским скоплением линейных дефектов кристаллической решётки — дислокаций — перед каким-либо препятствием, которым могут служить границы зёрен или субзёрен, различные включения и т.п. При этом возникает высокая концентрация напряжений , пропорциональная касательному напряжению от внешней нагрузки и длине скопления дислокаций.