при определенных условиях кривые изменения эти^ двух величин пересекутся, что будет соответствовать критической температуре хрупкости Тк (рис. 23, а)./

Если при данной температуре и скорости нагружения предел текучести от достигается быстрее предела хрупкой прочности аотр, разрушение будет вязким, если аотр достигается раньше, чем ат , разрушение — хрупкое./

На рис. 23, а показано влияние внешних хракторов — ного состояния и скорости нагружения, а на рис. 23, б

напряжен-— внутрен-

б! \

±

Тк

б!

] Рис. 23. Схема перехода от вязкого разрушения к хрупкому.

них — химического состава стали и структурного состояния на предел текучести ат и хрупкую прочность ст0тр. В первом случае критическая температура хрупкости Тк повышается, во втором — может и повышаться и понижаться. При этом нужно учитывать, что ве-. личина хрупкой прочности имеет разброс, поскольку хрупкое разрушение стали значительно зависит от наличия в ней дефектов и неод-нородностей. Действительное пересечение кривых предела текучести и хрупкой прочности наблюдается в некоторой области рассеяния, которая определяет температурные границы так называемого критического интервала хрупкости (рис. 23, в).

На склонность стали к переходу в хрупкое состояние наиболее значительно влияет понижение температуры, увеличение скорости нагружения и концентрация напряжений. Поэтому при исследовании склонности стали к хрупкости в качестве независимой пере-

менной принимают температуру, испытывая на ударном копре образцы с надрезбм. Тогда работоспособность материала оценивают критической температурой хрупкости и температурным интервалом перехода от вязких изломов к хрупким.

Процесс хрупкого разрушения разбивают на две стадии: зарождение трещины и ее\распространение. При зарождении трещины имеет место некотора!! пластическая деформация металла, обнаруживаемая по матовой поверхности на изломе. Стадия распространения трещин характеризуется процессом непрерывного роста их. При этом впереди фронта главной трещины появляются микротрещины, распространяющиеся в радиальном направлении до встречи с другими микротрещинами. Поскольку эти микротрещины не лежат в одной плоскости с главной трещиной, то после их слияния по краям последней образуются уступы в виде «шевронного» узора. При больших скоростях распространения края трещины теряют шевронный узор и становятся гладкими. Считают, что при любой скорости распространения хрупкой трещины на развитие новой поверхности ее затрачивается энергия упругой деформации, накопленная в самом металле, тогда как действие внешних сил еще не сказывается на этом процессе.

Дефекты сварной конструкции (подрезы, трещины, неметаллические включения и др.) выступают концентраторами напряжений и могут стать началом хрупких трещин. В этом случае образованию последних способствуют удары, резкие изменения температуры, коррозионная среда и др. Так как эти факторы трудно исключить, важно не создать в металле условий для перехода первой стадии зарождения хрупкой трещины во вторую. Поэтому металл должен обладать известной способностью затормозить рост хрупкой трещины.

Распространение трещин происходит не мгновенно, а в каждом случае имеет свою определенную скорость. Так, при ударном разрушении образца из хрупкой хорошо закаленной стали скорость распространения трещины очень велика — 2000 м/с к. В условиях статического нагружения трещины могут развиваться годами, так как скорость их распространения очень мала. В пластичных металлах эта скорость значительно снижается.

Микрообъемы металла, расположенного у концов трещин, находятся в особых силовых условиях. Здесь, как правило, наблюдается высокая концентрация напряжений, приводящая к развитию трещин даже при низких средних напряжениях. Пластическая деформация распределяет эти напряжения в большом объеме, снижая коэффициент их концентрации и приостанавливая распространение трещины до тех пор, пока не исчерпаются пластические свойства металла.

Существенно влияет на возникновение трещин характер поля напряжений. Известно, что равномерное всестороннее растяжение делает невозможной пластическую деформацию. Поэтому перераспределение напряжений при таком нагружении не наблюдается,