Крихке́ руйнува́ння (англ. brittle fracture) — руйнування без слідів пластичних деформацій у матеріалі. Воно настає тоді, коли пружна деформація елемента з крихкого матеріалу досягає такої величини, що первинні міжатомні зв'язки руйнуються і елемент розділяється на дві або більше частин.
Умови виникнення
Крихке руйнування відбувається в тих випадках, коли з'являються чинники, що перешкоджають пластичним деформаціям. Це може спостерігатися у крихких матеріалів, або при зміні під впливом експлуатаційних навантажень властивостей матеріалу (виділення крихких карбідів, накопичення втомних ушкоджень, окрихчування границь зерен тощо), або внаслідок наближення напруженого стану до тривісного чи в умовах ударного прикладання навантаження.
Загальні ознаки процесу
Внутрішні дефекти й тріщини, що утворюються у процесі руйнування, поширюються до повного руйнування, поверхня руйнування при цьому є нерівною, зернистою.
Механізм зародження тріщини в умовах крихкого руйнування є однаковим — завдяки скупченню рухомих дислокацій перед перешкодою (границями субзерен, фазові границі), що призводить до концентрації напружень, достатньої для утворення тріщини. Коли напруження досягають певного значення, розмір тріщини стає критичним і подальше зростання здійснюється самовільно.
Для крихкого руйнування характерною є гостра, часто розгалужена тріщина. Величина зони пластичної деформації у вершині тріщини мала. Швидкість поширення крихкої тріщини є великою — близька до швидкості звуку (раптове, катастрофічне руйнування). Енергоємність крихкого руйнування мала, а робота поширення тріщини близька до нуля.
Розрахунки на надійність за критеріями крихкого руйнування проводяться на основі пружної лінійної механіки руйнування або на методах нелінійної механіки руйнування, що розробляються зараз на основі врахування явища пластичних деформацій біля вершин тріщин.
Класифікація
За місцем проходження поверхні розділу розрізняють транскристалітне руйнування — тріщина поширюється тілом зерна та інтеркристалітне — границями зерен (завжди крихке).
Крихке руйнування поділяється на ідеально крихке та квазікрихке (нібито крихке).
Ідеально крихке або крихке руйнування відбувається без пластичної деформації. Після руйнування можна заново скласти тіло колишніх розмірів з осколків без зазорів між ними.
Квазікрихке руйнування припускає наявність пластичної зони перед краєм тріщини (локальна зона пластичної деформації) і наклепаного матеріалу біля поверхні тріщини. Решта, значно більший за величиною, об'єм тіла перебуває при цьому в пружному стані.
Див. також
Примітки
- ДСТУ 2825-94 Розрахунки та випробування на міцність. Терміни та визначення основних понять
Джерела
- Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие: В 4-х т. /Под ред. В. В. Панасюка. — К.: Наукова думка, 1988. — т.1. — 488с.; 1988. — т.2. — 620 с.; 1988. — т. 3. — 436 с.; 1990. — т.4. — 680 с.
- Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа, 1993. — 655 с. —
- Нотт Дж. Основы механики разрушения. М: Металлургия, 1978. — 256 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Krihke rujnuva nnya angl brittle fracture rujnuvannya bez slidiv plastichnih deformacij u materiali Vono nastaye todi koli pruzhna deformaciya elementa z krihkogo materialu dosyagaye takoyi velichini sho pervinni mizhatomni zv yazki rujnuyutsya i element rozdilyayetsya na dvi abo bilshe chastin Poverhnya krihkogo rujnuvannya chavunnogo zrazka v umovah roztyaguUmovi viniknennyaKrihke rujnuvannya vidbuvayetsya v tih vipadkah koli z yavlyayutsya chinniki sho pereshkodzhayut plastichnim deformaciyam Ce mozhe sposterigatisya u krihkih materialiv abo pri zmini pid vplivom ekspluatacijnih navantazhen vlastivostej materialu vidilennya krihkih karbidiv nakopichennya vtomnih ushkodzhen okrihchuvannya granic zeren tosho abo vnaslidok nablizhennya napruzhenogo stanu do trivisnogo chi v umovah udarnogo prikladannya navantazhennya Zagalni oznaki procesuKrihke rujnuvannya skla Diagrama deformuvannya materialu sho zakinchuyetsya krihkim rujnuvannyam Vnutrishni defekti j trishini sho utvoryuyutsya u procesi rujnuvannya poshiryuyutsya do povnogo rujnuvannya poverhnya rujnuvannya pri comu ye nerivnoyu zernistoyu Mehanizm zarodzhennya trishini v umovah krihkogo rujnuvannya ye odnakovim zavdyaki skupchennyu ruhomih dislokacij pered pereshkodoyu granicyami subzeren fazovi granici sho prizvodit do koncentraciyi napruzhen dostatnoyi dlya utvorennya trishini Koli napruzhennya dosyagayut pevnogo znachennya rozmir trishini staye kritichnim i podalshe zrostannya zdijsnyuyetsya samovilno Dlya krihkogo rujnuvannya harakternoyu ye gostra chasto rozgaluzhena trishina Velichina zoni plastichnoyi deformaciyi u vershini trishini mala Shvidkist poshirennya krihkoyi trishini ye velikoyu blizka do shvidkosti zvuku raptove katastrofichne rujnuvannya Energoyemnist krihkogo rujnuvannya mala a robota poshirennya trishini blizka do nulya Rozrahunki na nadijnist za kriteriyami krihkogo rujnuvannya provodyatsya na osnovi pruzhnoyi linijnoyi mehaniki rujnuvannya abo na metodah nelinijnoyi mehaniki rujnuvannya sho rozroblyayutsya zaraz na osnovi vrahuvannya yavisha plastichnih deformacij bilya vershin trishin KlasifikaciyaZa miscem prohodzhennya poverhni rozdilu rozriznyayut transkristalitne rujnuvannya trishina poshiryuyetsya tilom zerna ta interkristalitne granicyami zeren zavzhdi krihke Krihke rujnuvannya podilyayetsya na idealno krihke ta kvazikrihke nibito krihke Idealno krihke abo krihke rujnuvannya vidbuvayetsya bez plastichnoyi deformaciyi Pislya rujnuvannya mozhna zanovo sklasti tilo kolishnih rozmiriv z oskolkiv bez zazoriv mizh nimi Kvazikrihke rujnuvannya pripuskaye nayavnist plastichnoyi zoni pered krayem trishini lokalna zona plastichnoyi deformaciyi i naklepanogo materialu bilya poverhni trishini Reshta znachno bilshij za velichinoyu ob yem tila perebuvaye pri comu v pruzhnomu stani Div takozhKrihkist Holodnolamkist Viprobuvannya na udarPrimitkiDSTU 2825 94 Rozrahunki ta viprobuvannya na micnist Termini ta viznachennya osnovnih ponyatDzherelaMehanika razrusheniya i prochnost materialov Spravochnoe posobie V 4 h t Pod red V V Panasyuka K Naukova dumka 1988 t 1 488s 1988 t 2 620 s 1988 t 3 436 s 1990 t 4 680 s Opir materialiv Pidruchnik G S Pisarenko O L Kvitka E S Umanskij Za red G S Pisarenka K Visha shkola 1993 655 s ISBN 5 11 004083 4 Nott Dzh Osnovy mehaniki razrusheniya M Metallurgiya 1978 256 s