книги / Разрушение твердых тел

величины напряжения течения, характерной для данной темпе­ ратуры. В этих твердых телах конкурирующие процессы затруд­ ненного поперечного скольжения и зарождения трещин Находят­ ся в равновесии при комнатной температуре и, вообще говоря, в результате локальной концентрации напряжений они будут до­ стигать уровня разрушающего напряжения скола ранее, чем раз­ витое поперечное скольжение сможет понизить концентрацию напряжений. Роль примесей поэтому становится весьма важной.

Как было уже указано ранее, примеси, скопившиеся по грани­ цам зерен, часто снижают сцепление тю границам и, тем самым, способствуют зарождению трещин. К сожалению, даже неболь­ шое количество примесей оказывает существенное влияние и до­ статочно чистые материалы получить весьма трудно. Недавние попытки получения мелкозернистого LiF высокой чистоты можно лишь отчасти считать успешными. На рис. 13 представлены кри­ вые зависимости напряжения от деформации, полученные Хазлеттом и Фейерштейном при растяжении мелкозернистого LiF высокой чистоты при комнатной температуре. Найденное ими удлинение превышает 0,3%, что указывает на возможность полу­ чения в будущем большой пластичности.

Для пластического течения поликристаллического LiF при комнатной температуре необходимо наличие поперечного сколь­

р.632

20.W a s h b u r n J. Symposium «Structure and Properties of Engineering Materials», 'Raleigh, N'orth Carolina, March, 1962.

АНИЗОТРОПНОЕ РАЗВИТИЕ МИКРОТРЕЩИН ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ТЕЧЕНИИ ПОЛУХРУПКИХ ТЕЛ

ВВЕДЕНИЕ

Роль пластического течения, или, точнее, скользящих дисло­ каций, в зарождении хрупкого разрушения в полухрупких телах (т. е. в таких материалах, которые могут подвергаться пласти­ ческой деформации, но крайне чувствительны к концентраторам напряжений) в последнее время рассматривались почти исклю­ чительно с точки зрения возможности зарождения трещин. Одна­ ко в литературе есть указания на то, что пластическое течение играет такую же важную роль и на второй стадии разрушения — при росте трещин от зародышей субкритического размера до критических размеров, по Гриффитсу. Эта стадия процесса раз­ рушения привлекала до сих пор меньшее внимание.

Рост микротрещин происходит анизотропно в направлений, определяемом пластической деформацией. Наши первые пред­ ставления относительно указанного явления сложились при изу­ чении механических свойств монокристаллов теллура [1], в ко­ торых была найдена корреляция между ростом поверхностных дефектов и ориентацией вектора сдвига. В этих отдельных экспе­ риментах были изготовлены монокристаллы прямоугольного се­ чения с одной парой поверхностей, параллельных вектору сдви­ га, так что полосы скольжения не пересекали эти поверхности, а выходили на другую пару поверхностей (например, конфигура­ ция, показанная на рис. 1). Две пары ортогональных поверхно­ стей обдували порошком карбида кремния для создания поверх­ ностных микротрещин; затем образец подвергали растяжению. Было найдено, что микротрещины разрастаются лишь на поверх­ ности, на которую выходит скольжение. Различие в их внешнем виде после растяжения примерно на 3% можно видеть на рис. 2.

К сожалению, в этом исследовании теллура имелись некото­ рые неясности вследствие различия кристаллографической ори­ ентации поверхностей, на которые выходило скольжение плоско­

стей (1010), параллельных вектору Бюргерса (0001). Поэтому осталось не вполне ясным, в какой мере анизотропия определяет­ ся направлением скольжения и различием упаковки атомов на поверхностях, подвергнутых обдувке.

Анизотропный рост поверхностных дефектов был также отме­ чен Бобриковым [2], работавшим с кристаллами NaCl и КС1. Он нашел, что дефекты, образовавшиеся на гранях кристалла при скалывании, имеют определенное преимущественное направле-

1 R. J. Stokes and С. Н. Li.