ВУЗ:
Составители:
процессы, сопровождавшие ее движение, обретают особый характер. Сей-
час ученые убеждены, что движение любой трещины должно сопровож-
даться пластической деформацией, хотя и очень малой, только в ее кончи-
ке. Немецкие исследователи Кранц и Шадрин в 1929 г. впервые обнаружи-
ли, что время движения трещины распадается на два этапа: в течение пер-
вого
этапа трещина разгоняется, на протяжении второго – летит с постоян-
ной скоростью, мало зависящей от размеров тела. Измерения этих ученых
показали, что трещина в стекле летит примерно вдвое быстрее пистолет-
ной пули, т.е. около 1,5 км/с. В начале 60-х гг. Дж.Филд установил (безжа-
лостно коля прекрасные алмазы), что трещина
в алмазе летит уже с косми-
ческой скоростью – почти 8 км/с. Это самая высокая измеренная экспери-
ментально скорость трещины. Почему же такая скорость возникает именно
в алмазе? Многочисленные исследования показали, что предельная ско-
рость трещины зависит от упругих характеристик материала, в том числе и
от скорости распространения в нем звука. Она
составляет обычно 0,6 – 0,7
от скорости звука, а в алмазе поперечные упругие волны распространяют-
ся со скоростью 12 км/с. А какова минимальная скорость развития крити-
ческих трещин? Если говорить о естественно развивающихся под нагруз-
кой трещинах, то скорости их тем меньше, чем пластичней, вязче мате-
риал. Например, в кремниевой резине предельная скорость
развития тре-
щины оказалась равной всего 3 м/с.
Одним из эффективных методов борьбы с трещинообразованием яв-
ляется создание в материале на пути трещины сжимающих напряжений.
Трещина, развивающаяся в растянутых слоях, задерживалась в сжатых
слоях. Этот способ можно осуществлять как для массивных изделий, так и
на уровне размеров зерен в поликристалле. Так
, например, идея создания
остаточных механических напряжений сжатия в зонах возможного разви-
тия трещин стала преобладающей в технологии изготовления орудий ство-
лов и получила различные технические воплощения. Чем глубже человек
проникал внутрь структуры, тем становилось яснее, что с трещиной надо
бороться в самом ее зародыше. В этом плане трещиной можно считать
и
дислокацию. Эксперименты показали, что остановка движения дислокаций
в материале повышает его прочность. Перед учеными встала задача поиска
методов остановки, задержки дислокаций. Эти способы, оказывается, уже
применяли стихийно, без осознания процессов, происходящих в материа-
ле. Например, легирование сталей и других металлов, создание легко зер-
нистой структуры и т.п. порождало препятствие
для движения дислокаций
и их скопления в микротрещины. Даже наклеп, самый древний способ уп-
рочнения металла, есть одновременно и самый древний способ борьбы с
движением дислокаций, этих "молекул" трещины. При наклепе порождает-
ся столько дислокаций, что они мешают сами друг другу двигаться. Что
касается трещины Гриффитса, то результаты опытов Иоффе
подсказали
простой путь борьбы с ними. Их надо просто уничтожить, растворяя по-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
