Крихке руйнування металу

Стальні конструкції можуть руйнуватися в’язко або крихко.

Під крихким руйнуванням розуміють раптове руйнування, яке відбувається при малих деформаціях в межах пружної роботи матеріалу, що дуже небезпечно. При цьому відбувається розрив матеріалу.

Діаграма крихкого руйнування показана на рис.2.5, при цьому сталь руйнується, не досягаючи межі текучості.

Рис.2.5. Діаграма крихкого руйнування

За показник, який характеризує схильність сталі до крихкого руйнування, приймають значення ударної в’язкості, тобто здатність чинити опір удару.

Для її визначення із сталі виготовляють зразки з надрізом з однієї сторони, які піддаються удару на маятниковому копрі (ударний згин, рис.2.6.).

Під час експерименту заміряють кути відхилення маятника до удару і після руйнування зразка. Різниця потенціальних енергій маятника – це робота, затрачена на руйнування зразка.

Ударною в’язкістю називається робота, затрачена на злам зразка, віднесена до площі його перерізу. Вимірюється в Дж/см².

Рис. 2.6. До визначення ударної в’язкості

Для сталі Cт3 ударна в’язкість при нормальній температурі – 70…100 Дж/см².

Чим більша ударна в’язкість, тим якісніша сталь, і тим краще вона працює в умовах динамічних навантажень. Ударна в’язкість сталей різко знижується при пониженні температури (див. графік, рис.2.7.). Ударна в’язкість алюмінієвих сплавів практично не змінюється при зміні температури.

Одна і та ж сталь залежно від різних умов може руйнуватися в’язко або крихко. Основними факторами, які впливають на роботу сталі і сприяють крихкому руйнуванню, є наступні: наклеп, старіння, нерівномірність розподілення напружень (концентрація напружень), стомленість сталі, вплив температури.