7 Виды разрушения и механизм разрушения металлов.

Вязкое разрушение – разрушение, развивающееся под действием внешней энергии.

Хрупкое разрушение – разрушение, развивающееся под действием внутренней энергии.

При напряжениях, больше предела прочности, наступает разрушение – разделение атомных плоскостей и образование новых поверхностей. Процесс разрушения состоит из зарождения трещины и ее развития.

В процессе множественного скольжения дислокаций движущиеся дислокации могут скапливаться перед препятствием, образую зародыш трещины. Одним из препятствий может быть границы зерен или две пересекающиеся плоскости скольжения. Зародыш трещины является концентратором напряжений. При определенном размере зародыша, называемого критическим, в устье трещины концентрация напряжений достигает теоретического значения прочности. Если же трещина затупляется, то для ее роста требуется постоянно увеличивающееся напряжение. Острая трещина характерна для хрупкого разрушения. Хрупкое разрушение протекает в материалах с большой внутренней энергией. Зарождение трещины в таких материалах происходит за счет небольшой пластической деформации от внешней нагрузки, а развитие – за счет внутренних напряжений. Трещина с большим радиусом характерна для вязкого разрушения. Для ее развития необходим постоянный подвод энергии извне.

8. Пути и способы повышения прочности

сопротивление деформации и, следовательно, основные прочностные свойства зависят от величины сил межатомной связи в кристаллической решетке металла и препятствий(chuong ngai) - барьеров, которые приходится преодолевать движущимся дислокациям.

Таким образом, создание сильных межатомных связей в материале и образование в его структуре различных препятствий - участков, затрудненных для движения дислокаций, - должно вызывать упрочнение, повышение сопротивления деформации.

Основными механизмами торможения дислокаций и, следовательно, упрочнения материала являются:

Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций при деформации.

Упрочнение за счет увеличения количества дислокаций в структуре материала.

Упрочнение за счет торможения дислокаций дисперсными частицами.

Упрочнение за счет торможения дислокаций границами зерен, фрагментов и блоков.

Методы упрочнения металла.

Термомеханическая обработка стали
Поверхностное упрочнение стальных деталей
Закалка токами высокой частоты.
Газопламенная закалка.
Старение
Обработка стали холодом
Упрочнение методом пластической деформации

9.Механические характеристики металлов, определяемые при испытании на растяжение

Прочность – способность материала сопротивляться деформациям и разрушению.

Предел пропорциональности () – максимальное напряжение, до которого сохраняется линейная зависимость между деформацией и напряжением.

Условный предел упругости, – максимальное напряжение, до которого образец получает только упругую деформацию. Считают напряжение, при котором остаточная деформация очень мала (0,005…0,05%).

Предел текучести характеризует сопротивление материала небольшим пластическим деформациям. В зависимости от природы материала используют физический или условный предел текучести.

Предел прочности – напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец до разрушения (временное сопротивление разрыву).

Истинное сопротивление разрушению – это максимальное напряжение, которое выдерживает материал в момент, предшествующий разрушению образца (рис. 6.8).

При испытании на растяжение определяются и характеристики пластичности.

Пластичность –– способность материала к пластической деформации, т.е. способность получать остаточное изменение формы и размеров без нарушения сплошности.

Это свойство используют при обработке металлов давлением.

Характеристики:

 относительное удлинение.