двух процессов дислокационная и
зеренная структуры металла постоянно изменяются, что может привести к
критическому состоянию. Критическая структура (структура
предразруше-ния) — это такая структура, которая не может видоизменяться
без образования трещин. Хрупкое разрушение наблюдается тогда, когда ему
предшествует Совсем небольшая пластическая деформация металла. Этот вид
разрушения сопровождается минимальным поглощением энергии и
проходит со скоростью, близкой к скорости звука. Хрупкие трещины
возникают в металле под действием внешних нагрузок. Механизмы их
возникновения носят дислокационный характер (рис. 2.44).
Согласно модели Мотта — Стро
микротрещины образуются в местах скопления групп краевых дислокаций у
границы зерен или неметаллического включения, в этом случае трещина
зарождается в результате слияния нескольких головных дислокаций
скопления (рис. 2.44, а). Расчеты показали, что количество
дислокаций в скоплении достигает Ю2—103. Трещина
формируется в плоскости, перпендикулярной к плоскости скольжения, если
напряжение в месте торможения сдвига достигает значения, примерно равного
3/4G.
По механизму Коттрелла, если
дислокации движутся в двух пересекающихся плоскостях скольжения,
например (ЮГ) и (101), то в месте их пересечения появляются раскалывающие
дислокации по реакции: а/2 [III] + а/2
[111]-»- а [001]. В результате в плоскости (001), являющейся
плоскостью скола, возникает трещина (рис. 2.44, б). Согласно модели
Гилмана дислокации могут скапливаться у границы зерна, как на рис. 2.44,
с, при этом происходит изгиб полосы скольжения и трещина раскрывается
в плоскости скольжения.
Механизм Орована основан на
пересечении вертикальных дислокационных стенок полосами скольжения
(рис. 2.44, е). Условиями зарождения трещины могут быть сильная
разориентировка субзерен и обрыв субграницы. Трещинообразование возможно в
результате торможения двойников, движущихся с высокой скоростью, границами
верен и субзерен (рис. 2.44, г); встречи двойников друг с другом,
поскольку двойники при блокировке их движения способны создавать
высокие напряжения.
Рис. 2.44. Схемы образования
микротрещин