Ваша область: ?
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.

МИКРОМАСШТАБ

 

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.

Типы 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

Морфология хрупкого разрушения:

  • 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:

Вернуться к списку новостей

ХОТИТЕ ПЕРЕЗВОНИМ ВАМ В
ТЕЧЕНИЕ 3 МИНУТ?