Признаки хрупкого и пластического разрушения материалов

В природе нет хрупких и пластичных материалов, а есть хрупкое и пластическое состояние материала. При изменении условий испытания один и тот же материал может разрушаться и хрупко и пластично. Например, углеродистая сталь, пластичная при комнатной температуре 20 °C, разрушается хрупко при температуре жидкого азота (— 196 °С). Чугун, хрупкий при растяжении и кручении, разрушается пластично при сжатии. При испытании на твердость на прессе Роквелла такого хрупкого материала, как мрамор, на его поверхности остается вмятина, свидетельствующая о пластической деформации. Хрупкое разрушение вызывается нормальными напряжениями о и называется отрывом. Пластическая деформация вызывается касательными напряжениями т и называется сдвигом.

Пластическое разрушение носит сложный характер, если пластическая деформация, образование и развитие трещин вызываются т, то разделение тела на части в последний момент разрушения вызывается о. Однако, пренебрегая моментом разрушения, можно сказать, что пластическое разрушение вызывается касательными напряжениями т и называется срезом. Знание признаков хрупкого и пластического разрушения чрезвычайно важно при анализе изломов конструкции (табл. 5.1). Анализируя вид излома, можно определить характер разрушения, вид нагрузки, ее величину и время се действия.

Таблица 5.1. Признаки пластического и хрупкого разрушения.

* Для металлических конструкций.

Пластическому разрушению предшествует появление видимых пластических деформаций. Его можно предотвратить. Хрупкое разрушение происходит внезапно и часто сопровождается катастрофическими последствиями. Одна из главных задач конструктора избежать опасности хрупкого разрушения, не допустить в процессе эксплуатации перехода материала из пластичного состояния в хрупкое. Более подробно об особенностях хрупкого и пластического разрушения рассказано в гл. 16—18.