DSC00037 (30)

■jffi-, ..    ...    :........ .    ■ . -_

ty materialne lub jest nawet przyczyną katastrof powodujących dodatkowo okaleczenie lub śmierć ludzi.

Istotną różnicą pomiędzy kruchym a plastycznym pękaniem jest to, iż to ostatnie występuje dopiero wtedy, gdy naprężenia nominalne przekroczą granicą wy. trzy małości, natomiast kruche pęknięcia pojawiają się już przy naprężeniach nominalnych mniejszych od granicy plastyczności.

Cechą wyróżniającą kruche pękanie jest brak odkształceń plastycznych w strefie pęknięcia, co wiąże się 1 małą energią potrzebną do powstania przełom Energia ta (nazywana wiązkością) jest rzędu: 100 kJ/m² w przypadku metali,

1 kJ/m² w przypadku polimerów, 0,1 kJ/m² w przypadku ceramiki inżynierskiej oraz 0,01 kJ/m² w przypadku szkieł.

Istotna jest świadomość, kiedy może wystąpić niebezpieczeństwo kruchego pękania. Otóż, oprócz właściwości danego materiału, kruchemu pękaniu sprzyjają takie czynniki, jak:

—    niska temperatura,

—    duża szybkość obciążenia,

—    trójosiowy stan naprężeń (w szczególności rozciągających), na który wpływa nie tylko działające obciążenie, lecz także Wielko,'^ elementu i istniejące w nim karby.

Mówiąc o temperaturze, w której następuje pękanie, trzeba pamiętać, że dla każdego materiału istnieje charakterystyczna temperatura przejścia w stan krachy (przy określonych standardowych parametrach obciążenia). Jest ona różna db różnych materiałów, jednak ogólnie ^ajniższa jest dla metali,, a szczególnie niska w Drzypadki/rpetali krystalizujących w siecrregtdarne^śeienme centrowanej (Ąm Stąd wynika znakomity udamość i odporność na pękanie stali laustenitycmychj nawet w temperaturze niższej niż —100^&C.ł W odróżnieniu od nich mekt&c z powszechnie stosowanych stalH[mąją^2ir strukturę przestrzennie centrowaną) stara się kruche już w temperaturzeibliskiej Q°C j

(Duża szybkość obciążenia^przyja w sposób znany, choćby z życia codziennego, kruchemu pękaniu materiałów. Chcąc złamać coś, uderzamy np. młotkiem, a niekiedy ręką, jak czyni to karateka kruszący cegły uderzeniem dłoni. Istotna jest w tym przypadku szybkość uderzenia; im jest ono szybsze, tym większa szansa, że wystąpi mechanizm kruchego pękania, pochłaniający mniej energii niż pękanie gdastyczne.

[Trójosiowy stan naprężeń występujący w okolicy wierzchołkaJaÓmJ«ż sprzyja kruchemu pękaniu, gdyż redukuje naprężenia ścinające, a tym samym zmniejsza szansę na pojawienie się poślizgów dyslokacji, czyli odkształcenia plastycznego. Trzeba zresztą dodać, iż oddziaływanie niskiej temperatury i szybkości obciążenia też sprowadza się do ograniczania ruchliwości dyslokacji.

H Sjkłonność materiału do kruchego pękania charakteryzują takie parametry (cechy) materiałowe, jak wspomniana już wiązkość G_c fkJ/m²] i krytyczny współczynnik intensywności naprężeń Ki (MPa-m^1/2j, zwany też odpornością (wytrzyma*