6. Хрупкое и вязкое разрушение.

Заключительная стадия деформирования материалов – стадия разрушения– стала объектом исследования сравнительно недавно, т.к. раньше считали, что после появления трещин в материале изделие нельзя использовать. В настоящее время выявлено, что стадия разрушения с момента появления повреждения может составлять до 90% долговечности конструкции.

Разрушение твёрдого тела представляет собой процесс разделения его на части под действием нагрузки, который также может сопровождаться термическими, радиационными, коррозийными и другими воздействиями. На атомном уровне разрушение представляет собой разрыв межатомных связей с образованием новых поверхностей. Характер разрушения зависит от кристаллической структуры металла, температуры, скорости деформации, напряжённого состояния, чистоты металла и т.д.

В зависимости от степени пластической деформации перед разрушением различают два основных вида разрушений:

• хрупкое: отсутствие пластической деформации или при её незначительном развитии перед разрушением, происходит путём отрыва или скола, когда плоскость разрушения перпендикулярна нормальным напряжениям;

• вязкое: металл претерпевает перед разрушением не только упругую, но и значительную пластическую деформацию, происходит путём сдвига под действием касательных напряжений, плоскость скольжения расположена под углом 45^ок направлению главных нормальных напряжений.²⁷

Критерии выбора технологических методов обработки материалов давлением.

Широкое распространение методов пластической деформации обусловливается их высокой производительностью, сравнительно низкой энергоемкостью, обеспечением высокого качества изделий, незначительными потерями металла при производстве изделий, а также возможностью получения не только заданной формы, но и заданных механических свойств изделия. Это выгодно отличает процессы ОМД по сравнению, например, с обработкой металла резанием, когда требуе­мую форму изделия получают удалением значительной части заготов­ки в стружку. Существенным достоинством пластической обработки является значительное улучшение свойств металла в процессе дефор­мирования. Поэтому большое распространение обработка металлов давлением получила в машиностроении.

Важной задачей технологии является получение заготовок, приближающихся по форме и размерам к готовым деталям. Заготовки, получаемые методом пластической деформации, имеют минимальные припуски на механическую обработку, а иногда не требуют такой обработки.

Обработка металлов давлением заготовок деталей машин является одним из распространённых и прогрессивных способов обработки, т.к. по сравнению с другими способами обеспечивает меньшие потери металла, относительно малую трудоёмкость, широкие возможности механизации и автоматизации технологических процессов.²⁸

Методы обработки поверхностей заготовок без снятия стружки за счёт пластической деформации всё более широко используются при изготовлении ответственных деталей. Это обусловлено тем, что в процессе пластической деформации происходит упрочнение обрабатываемой поверхности, а за счёт пластического смятия микровыступов и заполнения этим металлом микровпадин происходит значительное уменьшение шероховатости поверхностей, резко увеличивается способность деталей сопротивляться знакопеременным циклическим нагрузкам, существенно возрастает коррозийная стойкость и износостойкость, сокращается период приработки деталей.²⁹

Прокатное производство.