РАЗРУШЕНИЯ И ИЗЛОМЫ

Различают пластическое и хрупкое разрушения (рис. 17). При пластическом разрушении деформация в момент разрушения составляет 10—20%, при хрупком — менее Характер разрушения определяется в основном свойствами материала, но зависит также от вида напряженного состояния. Низкоуглеродистые стали обычно имеют пластические разрушения, в

Рис. 18. Излом лопатки компрессора при переменных напряжениях

литых материалах часто обнаруживаются хрупкие разрушения. В связи с этим конструкционные материалы условно разделяют на пластичные и хрупкие Разделение обычно проводится на основании испытаний на разрыв и на удар:

Наиболее опасно хрупкое разрушение, которое происходит внезапно, без заметного предварительного повреждения, начинаясь от зон высокой концентрации напряжений — обычно в конструкциях с большим запасом упругой энергии (резервуары под давлением, вращающиеся роторы). Хрупкому разрушению способствуют:

а) концентрация напряжений, объемное напряженное состояние;

б) работа материала при низких температурах и в температурном интервале хладноломкости;

в) длительная работа при повышенных температурах,

г) нагружение быстровозрастающими (ударными) усилиями.

Пластичные материалы менее чувствительны к концентрации напряжений, так как в результате пластического течения происходит перераспределение (выравнивание; напряжений.

Для ответственных элементов конструкций необходимо применять материалы с достаточной пластичностью.

Для установления причин разрушения детали важное значение имеет анализ изломов. При статических напряжениях разрушение сталей и сплавов достаточно высокой пластичности сопровождается значительными пластическими деформациями. Излом имеет неровную волокнистую поверхность.

При переменных напряя зииях разрушение наступает в результате усталости и происходит без заметной пластической деформации, как правило, в зоне концентрации напряжений. Начало разрушений в гладкой части свидетельствует о высоких переменных напряжениях или наличии технологических дефектов.

При усталостном изломе различают (рис. 18). зону 1 — очаг начального разрушения, расположенный, как правило, на поверхности детали; 2 — область развития усталостной трещины с характерными веерообразными усталостными линиями, уступами и притертыми участками, зону 3 — область окончательного кратковременного долома.

При высоком уровне действующих переменных напряжений часто наблюдаются несколько очагов возникновения усталостных трещин.

При высокой температуре статические изломы идут вдоль границ зерен, усталостные — пересекают зерна и их границы.