Температура
хрупко-вязкого перехода чувствительна к содержанию примесей (особенно
примесей внедрения в о. ц. к. металлах) и структуре
материала.
Особо
важным является хрупкое разрушение в тех случаях, когда оно происходит при
достаточно высоких температурах (комнатной и выше). Металлы и сплавы, у
которых температура перехода из пластичного состояния в хрупкое во
многих случаях лежит выше комнатной, называют хладноломкими.
Хладноломкость — проблема особенно острая для многих металлов и сплавов с
о. ц. к. решеткой.
Для
объяснения возможности перехода из хрупкого состояния в пластичное часто
привлекают классическую схему А. Ф. Иоффе (рис. 73). На этой схеме
сопоставляются температурные зависимости хрупкой прочности —
сопротивления разрушению отрывом S0T {3) и напряжения, необходимого для
начала пластической деформации — предел текучести ST (1, У, 2). Величина S0T слабо зависит от
температуры, предел же текучести обычно более или менее резко падает при
нагреве (см. рис. 73). Температура перехода Тхр соответствует здесь точке
пересечения кривых Sot и ST. Ниже Гхр разрушающее
напряжение достигается раньше, чем предел текучести ST, и разрушение
происходит хрупко, без предварительной пластической деформации. Выше
Тхр при нагружении образца в
процессе испытания вначале достигается ST, идет
пластическая деформация, а затем уже разрушение, которое в этих
условиях в основном вязкое.
Схема
Иоффе применима для макрообразца и не учитывает локальной
концентрации напряжений у вершины распространяющейся трещины. Если же
напряжения здесь значительно превзойдут предел текучести, то в процессе
развития трещины будет проходить значительная пластическая деформация
и работа этой деформации может оказаться настолько большой, что в
соответствии с критерием Гриффитса трещина уже не сможет
распространяться как хрупкая. Поэтому для того чтобы ниже Гхр
(см. рис. 73) действительно происходил переход из пластического
состояния в хрупкое, необходима достаточно резкая температурная
зависимость ST (см. рис. 73,
кривая /). Тогда ниже Тхр даже у вершины трещины
напряжения не превзойдут ST. Если же предел
текучести в
принятых условиях испытания слабо зависит от
температуры (см. рис. 73, кривая 2), то перехода из хрупкого
состояния в
пластичное наблюдаться не будет.
