1.1. Пластичные (вязкие) изломы

Возникающие в эксплуатации аварийные изломы, как правило, не отно­сят к пластичным, так как возникновение пластичного излома означает, что мате­риал до разрушения выдержал нагрузку, соизмеримую с пределом прочности, т. е. соответствующую расчетной нагрузке, и поэтому преждевременного раз­рушения, столь опасного при хрупких разрушениях, не произошло. Отсюда следует, что причиной возникновения пластичного излома (см. рис. 1) при эксплуа­тации являются значительные перегрузки, возникшие либо вследствие резкого нарушения нормальных условий работы, либо вследствие ошибки, допущенной при расчете на прочность, неполного учета реальных условий эксплуатации или резко пониженных свойств материала.

Пластическая деформация существенно усложняет строение излома и проявляется прежде всего в его волокнистости. Разрушение вытянутых волокон происходит с образованием матовых площадок. Пластичный излом вследствие сильной деформации зерен не имеет кристаллического блеска.

1.2. Хрупкие изломы

Х рупким называют излом, возникший при отсутствии макроскопической деформации, он имеет кристаллическое строение. Признаком хрупкого излома является наличие на его поверхности множества гладких блестящих площадок – фасеток (рис. 2). Второй особенностью хрупкого излома являются ровные кромки без скосов или с небольшими скосами по периметру излома.

а б

Рис. 2. Виды хрупких изломов:

а – интеркристаллитный; б – транскристаллитный (пятикратное увеличение)

На хрупком изломе можно различить три зоны:

1 – фокус (очаг) излома, т. е. зона, в которой начинается и из которой затем распространяется трещина. Чаще всего фокус располагается на поверх-ности детали;

2 – зона излома, соответствующая начальной стадии разрушения, когда развитие трещины происходит сравнительно медленно. Обычно поверхность этой зоны более гладкая;

3 – зона долома, соответствующая очень быстрому («лавинному») распространению трещины.

При высокой хрупкости разрушения макростроение излома представля­ется достаточно однородным (см. рис. 2). Для хрупкого разрушения характерна большая скорость распространения трещины при отсутствии пластической де­формации. В зависимости от условий разрушения хрупкие изломы имеют раз­новидности: камневидный, шевронный, шиферный, нафталинистый.

1.3. Усталостные изломы

Усталостным называют излом, возникший от многократного нагружения при напряжениях значительно ниже предела прочности.

На этих изломах более четко, чем на других, выявляется неоднородность их строения, выражающаяся в наличии различных макроскопических зон (рис. 3):

1 – фокус излома, место, где возникает и откуда развивается разрушение (трещина);

2 – зона разрушения, макроскопическое место зарождения излома;

3 – участок избирательного развития трещины, занимающий обычно почти всю поверхность второй зоны и показывающий направление развития трещины от фокуса;

4 – зона ускоренного развития трещины, образуется перед окончательным разрушением детали;

5 – зона окончательного разрушения (зона долома или отрыва).

5 4 3 2 1

Рис. 3. Усталостный излом стали (трехкратное увеличение)

В зависимости от условий разрушения некоторые зоны (вторая, третья и четвертая) могут быть трудно различимыми.

В процессе развития усталостной трещины в детали, продолжающей находиться под нагрузкой, происходит перераспределение концентраций напряжений. Это способствует образованию так называемых усталостных линий в виде уступов или границ зон различной шероховатости. Ближе к очагу разрушения усталостных линий больше.

В период развития усталостной трещины происходит ее многократное раскрытие и закрытие под действием знакопеременных нагрузок, вследствие чего поверхности излома притираются и становятся более гладкими (как бы шлифованными).