100658

Ryt 14.4. Medmtm hamowania wzrostu pęknięcia w kompozytach

rysunku pokazuje co się dzieje, gdy pęknięcie w kruchej osnowie zbliasię* wiokua. W nuarę zbliżania się pęknięcia do włókna narasta naprężenie prza ■■ego czołem, powodując lokalne oddzielenie się osnowę od wickna (zjawisko to nazywane jest delaminacją), co oznacza stępienie się pęknięcia i chwilowt zatrzymanie jego ruchu Oczywiście, zjawisko to ma znaczenie jedynie w przypadku pęknięć zorientowanych prostopadle do włókien np drewno j« materiałem wykazującym dużą wiązkość w kierunku prostopadły m do siojow jednak laiwo się rozdziela w kierunku do nich równoległym (co jest dowodec na małą wartość G_c). Jednym z powodów użyteczności kompozytów w tect-mcc - w uzupełnieniu do ich sztywności dyskutowanej w rozdz. 6 - jest wt duża wiązkość mająca źródło w opisanych zjawiskach Oczywiście istnjc.c także mne sposoby poprawiania wiązkości polimerów Jednym z nich jes <kdaicii różnego rodzaju małych cząstek (wvpełmaczaj, modyfikując)-* właściwości polimerów Na przykład polimery umacniane gumą (jak nBt zawdzięczają swoją dużą wiązkość cząstkom gumy. W takim materiale Jfr ?ekn,ecie odkształca cząstki gumy, tak jak to pokazano na ryr *■

7ii«»^u.^{lt ja}^ ^ma^^c sprężynki spinające szczelinę pęknięcia ^: * ' powodują wzrost obciążenia wymaganego do rozwoju pęknięci

* Polunero ₀ włości podwyższonej obecnością c/4

Unikanie kruchości stopów

powróćmy na koniec do problemu wiązką oieuJi , _aoDO ,.

• zasadniczą grupę materiałów stosowanych v. konwnjk ' ^su'

°J^0V,«3 iub powyżej tci

^^tury, chociaż niemal wszystkie powszechnie st^yL. _C7va, Oporne na pękanie, ich stopy. (np. stop żelaza z v^i_CE

____- JL molo \1'1 i'/!/ACn O    . ł ••

°°p_b duże obciążenia. Nawet w temperatur^pokoj’ ^^^¹' ^pRteiV:" JfK

«M»łcią.. W<i« * 'uk dU^, "X "!

^bzają opór sieci krystalicznej dla ruchu dyslokacji (rozdz. iq> pZod'' k podwyższenie gramcy plastyczności i zmniejszenie się strefv £n.a przed czołem pęknięcia. Dodatkowe zmniejszenie wiązko*; Z^ '_K wówczas, gdy stęzeme zanieczyszczeń jest dostateczne do pow_sua* V.-

jaeleń związków- chemiczny ch metalu osnowy _z ich udziałem. Zu-ązi _te g, często bardzo kruche i jeśli występują w postaci płytek (jak np. w przypal fcy sigma w stali austenitycznej lub grafitu w zeiiwiej. powodują one powstanie pęknięć wzdłuż granicy międzyfazowej, prowadząc do kruchego pikania stopu. Na zakończenie należy podkreślić, ze obróbka cieplna ukich stopów, jak stopy żelaza może prowadzić do pow^stania różnych strukrur krystalicznych o dużej twardości, a co za tym idzie o dużej kruchości w związku z brakiem mechanizmu tępienia ostrza pęknięcia, Dobrym przykładem takiego materiału jest stal wysokowęglowa po hartowaniu w wodzie z temperatury nagrzania do jasnoczerwonego żaru: materiał ten wykazuje wówczas kruchość szkła. Właściwa obróbka cieplna, zgodna z instrukcja dostawcy, ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia oczekiwanych właściwości materiału. Przykład niespodziewanych właściwości wskutek widłowej obróbki cieplnej jest omówiony w rozdz, 16

Literatura uzupełniająca

^B*- Uy*t> and T. R. Wilshaw: Fracture of Bnttlt Solids. Canto cg* U‘*enK> ^5. rozdz. 6 i 7.

'F. Knott: Fundamentals of Frac tur* Mechanics. Butur*oriis, 1$?3. Kozaz k

Literatura uzupełniająca w języku polskim

Zmęczeniowa pękanie meiah. W'NT. Warszaw* *

Metaloznawstwo teoretyczne. Cz. 3: ^p<xk<czuik akademicki. Wyd. Politechniki ^    ^ Szala: Podstawy obliczeń zmęczenia*.

Dynamika wzrostu pęknięć. Wyd. Polrt«<

«..    Podstawy Mechaniki Pękania. Skf>P^l

1991

^^€m*nty doświadczalnej mechanik* świętokrzyskiej, Kielce 1992.