Дисклинационные механизмы
образования трещин аналогичны дислокационным и проявляются при
больших степенях деформации, когда размножение и движение в кристалле
дисклинации приводят к фрагментации кристалла, т. е. к делению его на
сильноразориенти-рованные малые области. В результате возможны
дисклинационные сбросы. Трещины клиновой формы возникают в стыках
фрагментов и распространяются вдоль субграниц.
Условия роста хрупкой трещины
определяются критерием Гриффите а: напряжение о в вершине
трещины, обеспечивающее ее распространение, должно достичь критической
величины согласно выражению
(2.30)где ут — удельная
поверхностная энергия трещины; с — размер трещины. Выражение
(2.30) справедливо для случая упругой деформации металла. Небольшая
пластическая деформация, предшествующая хрупкому разрушению, способствует
тому, что роль трещины как концентратора напряжений снижается, поскольку в
результате пластической деформации радиус кривизны рт в
вершине трещины увеличивается. Поэтому потребность в энергии,
необходимой для продолжения распространения трещины, возрастает. Для
указанных условий критерий Гриффитса имеет следующий
вид:
(2.31)Здесь а — межатомное
расстояние.
В процессе разрушения
накопленная энергия деформации металла расходуется на образование
поверхности разрушения и частично переходит в кинетическую энергию
распространяющейся трещины. Хрупкое разрушение или скол металлов
осуществляется по определенным кристаллографическим плоскостям скола
в зависимости от типа кристаллической решетки.
Хрупкое транскристаллитное
разрушение может реализоваться сколом и срезом, которые отличаются
видом поверхностей разрушения. Поверхность скола имеет
кристаллографическую направленность и представляет собой почти гладкие
участки с мелкими ступеньками (так называемый «речной узор») (рис. 2.45).
Этот рельеф свидетельствует о том, что поверхность скола не целиком
располагается в одной плоскости, а трещина по ступенькам изменяет
свое направление и переходит в другие параллельные плоскости
благодаря встрече с винтовыми дислокациями или включениями.
Поверхность среза волокнистая и не отличается кристаллографической
направленностью.
Хрупкое интеркристаллитное
рис_ 2.45. Структура
поверхности из-разрушение проявляется при ослаб- лома при хрупком сколе (Х500)
