Ваша область
?Разрушение металлов
Рассматривая вопрос о деформации металлов, и исходя из диаграммы связи между напряжениями и деформациями, становится понятным, что после превышения предела прочности металла или предела временного сопротивления к разрушению - происходят напряжения превышающие силы межатомного притяжения приводящие к усталости и разрушению металла.
Изучение процесса разрушения металла имеет исключительно важное практическое значение, поскольку помогает избежать непоправимых ошибок в последствии.
Разновидности разрушения металлов
Процесс разрушения приводит к разделению твердого или кристаллического тела на 2 или несколько частей.
В зависимости от условий нагружения, разрушение может быть вязким и хрупким. Разрушение при действии циклических нагрузок называется усталостным. Усталость металла - это разрушение металла при воздействии повторяющихся нагрузок.
Появление разрушения зависит от:
- химического состава металла,
- его структуры,
- действующих напряжений,
- температур.
Трещины образуются из-за концентрация напряжения, и скопления дислокаций перед зернами, либо другими препятствиями, которыми могут являться неметаллические частицы.
Стадии разрушения
Разрушение металла происходит поэтапно:
1 этап - зарождение микротрещин,
2 этап - стабильное развитие трещины,
3 этап - распределение трещины по всему телу (статическое или закритическое развитие трещины).
1 и 2 стадии требует затрат и повышения внешней энергии- поэтому развитие трещины в этот момент происходит медленно.
Процессы происходящие на первой и второй стадии являются контролируемыми.
3 этап или 3 стадия не требует подвода энергии - поэтому трещины развиваются очень быстро, практически мгновенно, а изделие теряет несущую способность.
МЕЖЗЕРНОВОЕ РАЗРУШЕНИЕ
Процесс разрушения
Процессы образование трещин в общем комплексе механических свойств определяют:
- предельную пластичность а следовательно способность металла к технологической деформации,
- несущую способность.
Чем выше сопротивление металла к пластической деформации, тем в большей степени процесс разрушения определяет несущую способность.
Разрушение не рассматривается как катастрофа, так как изделие на первой и второй стадии разрушения можно использовать. Морфология процесса разрушения характеризуется:
- наличием или отсутствием макродеформации при разрушении,
- затратой энергии на развитие трещин,
- местом зарождения трещины,
- скоростью разрушения,
- видом излома.
Определение типа разрушения возможно при изучении излома.
При вязком разрушении, в отличии от хрупкого, происходит значительная пластическая деформация тела.
Вязкое разрушение
Разрушение характеризуется интенсивным деформированием, то есть разрушением формы.
Энергоемкость вязкого разрушения велика.
Трещина при вязком разрушении образуется на границе с неметаллическими включениями и имеет вид округлых полостей.
Вязкий излом характеризуется отсутствием металлического блеска, что связано со сложным рельефом. Такой излом называют волокнистым.
Образование и распространение трещин при вязком разрушении происходит медленно, так как лимитируется пластической деформацией.
Хрупкое разрушение
Хрупкое разрушение не сопровождается внешней деформацией и формоизменением , поэтому начало хрупкого разрушения по внешним признакам обнаружить тяжело.
- Также она характеризуется очень низкими затратами энергии.
- Скорость хрупкого разрушения очень велика. Она соизмерима со скоростью распространения звука в металле
- Хрупкие трещины имеют клиновидный или остроугольный характер.
- Распространение трещины может происходить по границам зерен - такое распространение называется интеркристаллитным, или по телу зерна - транскристоллитным.
- Излом после разрушения состоит из набора гладких поверхностей, поэтому свет от поверхности отражается достаточно хорошо.
Смешанное межзерновое и вязкое разрушение:
Металлопрокат высокого качества имеет высокое сопротивление к деформации и разрушению. Устойчивость и сопротивляемость к деформации , характеризуется таким понятием, как прочность, а устойчивость к разрушению такими, как надежность и долговечность. Поэтому, при выборе металлопродукции уделите время на ознакомление с сертификатами качества, основными характеристиками стального проката, ГОСТами и др. информацией, которая поможет избежать негативных последствий в будущем.
Опубликовано: 13.01.2016
Поделиться:
