ЦЕМЕНТИТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ

В очень мелкозернистых сталях сопротивление пластической деформации может быть столь высоким, что до срабатывания ме­ханизма Коттрелла происходит разрушение цементитных пласти­нок. В этом случае размер зародышевой субмикротрещины опреде­ляется толщиной цементитной пластинки и не зависит от диаметра зерна феррита. Поэтому сопротивление хрупкому разрушению за­висит от размеров цементитных пластинок, а не от диаметра зер­на. Такое хрупкое разрушение названо «цементитным»[5]. Для обычных конструкционных сталей этот механизм не характерен.

ЦЕМЕНТИТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ

Рис. 6.32

Испускание дислокаций из верши­ны субмикротрещины

Таким образом, наиболее правдоподобным механизмом обра­зования субмикротрещин в зернах феррита в конструкционных сталях является механизм Коттрелла: образование трещин на пе­ресечении плоскостей скольжения. Он возможен при любых на­пряжениях, но раскрытие трещины требует массового движения дислокаций, что происходит только при напряжениях выше пре­дела текучести. Длина образующейся трещины пропорциональна длине образующего ее линейного скопления дислокаций и диа­метру зерна.

Оказывается, что такие тре­щины экспериментально не на­блюдаемы.

Если все зерно, в котором об­разовалась субмикротрещина, на­гружено до предела текучести, то огромная концентрация напряже­ний в вершине трещины, где «ра­диус кривизны» концентратора порядка половины межатомного расстояния, будет вызывать гене­рацию дислокаций из этой верши­ны, как это показано на рис. 6.32.

В результате за микросекун­ды такая трещина превратится в прямоугольную полость, кото­рая не может распространяться, а при дальнейшей деформации — в пору, способствующую вязкому (а не хрупкому) разрушению. Кстати, этот механизм образования пор не был учтен в разделе, посвященном вязкому разрушению.

В очень мелкозернистых сталях с этим механизмом конкури­рует образование субмикротрещины при разрушении тонкой це - ментитной пластинки, если ее пересекает и ломает полоса сдвига. В этом случае эффективная длина субмикротрещины оказывает­ся равной толщине цементитной пластинки. Но чтобы цементит - ное разрушение определяло прочность металла, нужно очень мел­кое зерно феррита.

Оставить комментарий