Задание по материаловедению

1)РАЗРУШЕНИЯ МЕХАНИЗМЫ. Выход из строя металлических конструктивных элементов может быть связан с неправильным выбором металла или сплава для данного вида применения, дефектами металла, ошибками в расчете конструкции или отклонениями рабочих условий от заданных при проектировании.

Основные виды разрушения.

Вязкое разрушение.
Разрушение пластичного материала наступает при его нагружении с превышением предела упругости. Металлический материал переходит в состояние пластической деформации (текучести) , что приводит к т. н. вязкому разрушению. Разрушение такого рода могут вызывать чрезмерные напряжения растяжения, сжатия и сдвига.

Хрупкое разрушение.
Хрупкому разрушению подвержены конструкции из металлических материалов с ограниченной пластичностью вследствие быстрого распространения в них трещин. Возникают же трещины обычно в локальных зонах высокой концентрации напряжений. Во избежание отказов такого рода необходимо использовать достаточно пластичные металлические материалы и проектировать конструкции так, чтобы в них не было зон концентрации напряжений. См. также МЕТАЛЛОВ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

У сталей имеется т. н. температура перехода, ниже которой они теряют пластичность и становятся подвержены хрупкому разрушению. Температура перехода не одинакова для разных легированных сталей, а для стали одного состава зависит от размеров зерен. Температуру перехода необходимо учитывать при проектировании стальных конструкций, которые могут эксплуатироваться в условиях пониженной температуры. Одним из разительных примеров хрупкого разрушения, вызванного низкой температурой окружающей среды, было раскалывание надвое сварных корпусов морских судов в плавании через Северную Атлантику во время Второй мировой войны.

В клепаных корпусах трещина не выходит за пределы того листа, где она возникла; в сварных же распространяется по всей конструкции.

причина наклепа - сдвиг слоев возле поверхности и возникающие при этом силы в поверхностных слоях.
наклеп зависит от свойств материала и сильнее всего наклепывается титан

2) - Если нагрузка не привысила условный предел текучести, то после ее устранения изменений в металле не произойдет, но если нагрузка превысила предел текучести и напряжения, то после снятия нагрузки останется деформация. Если снова нагружать металл, то способность его к пластической деформации уменьшиться, предел текучести повысится, т. е чтобы вызвать пластическую деформацию, следует приложить большие напряжения. Это значит, что металл стал прочнее. Упрочнение металла под воздействием пластической деформацией называется наклепом, или нагартовкой. Из выше сказанного известно, что пластическая деформация осуществляется путем перемещения дислокаций. Пара движущихся дисллокаций порождает сотни и сотни новых, в рез-те этого плотность дислокаций повышается, что и приволит к упрочнению (повышению предела прочности) .
1)-Разрушения бывают вязкие, хрупкие и характеризуются определенным видом излома: чашечным, острым с мелким зерном, промежуточным. Разрушение – это процесс зарождения и развития микротрещин в макротрещины. Разрушение развивается следующим образом: к детали или образцу прилагается сила, вызывающая напряжения. Вначале образец упруго деформируется, количество дислокаций возрастает, они начинают двигаться скапливаясь в определенных местах. Металл начинает течь без приложения нагрузки, зерно изменяет форму (сечение, длину) металл самоупрочняется.

Начинается упругопластическая деформация, затем в местах концентрации напряжений и дислокаций появляется зародышевая трещина. С увеличением напряжения трещины увеличиваются по количеству и размерам.

Далее происходит вязкое, хрупкое или промежуточное разрушение. При вязком разрушении образец удлиняется, сужается, образуется тупая трещина. При хрупком разрушении – трещина тонкая, разветвленная. Вязкое разрушение характеризуется волокнистым (чашечным) изломом, хрупкое – кристаллическим (ручьистым).