img077

towaną warstwą wierzchnią, w znacznej mierze materiały ceramiczne i związki międzymetaliczne.

W materiałach polikrystalicznych, jakimi są metale i ich stopy, kruche pękanie przebiega wzdłuż określonych płaszczyzn krystalograficznych. Są to płaszczyzny łupliwości. Pękanie po tych płaszczyznach nazywa się pękaniem kruchym łupliwym. Pękanie tego typu ma miejsce, gdy naprężenia normalne do płaszczyzny łupliwości osiągną wartość krytyczną. Drugi rodzaj pękania kruchego to pękanie po granicach ziaren struktury krystalicznej materiału.

Te dwa podstawowe mechanizmy pękania prowadzą do trzech różnych przełomów elementów [2-4]:

-    przełomu transkrystalicznego plastycznego (ciągliwego),

-    przełomu transkrystalicznego łupliwego kruchego w płaszczyznach łupliwości,

-    przełomu międzykrystalicznego kruchego po granicach ziaren struktury materiału.

Przełom transkrystaliczny plastyczny może wystąpić w postaci dwóch obrazów przełomu. Jeden z nich to przełom z liniami zmęczeniowymi, które są śladem zatrzymywania się czoła pękania na poszczególnym etapie pękania. Ma to miejsce w przerwach eksploatacyjnych, gdy element konstrukcji nie jest obciążony. Linie zmęczeniowe na przełomie powstają również w czasie zmiany warunków obciążenia i związanego z tym istotnego zmniejszenia się prędkości pękania elementu. Przykładowe obrazy tego rodzaju przełomu zmęczeniowego przedstawiają zdjęcia na rysunkach 1.1 a i l.lb. Program naprężeń, przy którym otrzymano te przełomy próbek ilustruje rysunek 1.2. Zdjęcia przełomów dotyczą połówek przełomów dwóch próbek płaskich wyciętych z obustronnie platerowanej blachy z lotniczego stopu aluminium 2024-T3 z centralnym otworami i bocznymi nacięciami. Przełom próbki wyciętej w kierunku LT (zgodnie z kierunkiem walcowania blachy) widoczny jest na rysunku 1.1 a, natomiast przełom próbki wyciętej w kierunku TL (poprzecznie do kierunku walcowania) na rysunku l.lb.

a

MPa

186

159

Widoczne na prze::mz:r i kowym są liniami zmęczenie •> w głąb próbek z nacięc b:: ~ :: zmęczeniowymi wzrastają w* i w głąb próbek.

Obraz przełomu piasty ezDes pukleń wskazujących na odkszsa przełomu, pochodząc} z mikrcH rysunku 1.3a. Obraz wycinka pe dzący z mikroskopu transmisj Ze względu na stosowaną z .łc*: próbki i dalszej jej obserw z. obrazem dopełniającym w z: r_ płaskiej próbki z normaliz; aac zginaniu o amplitudzie naprężę R_e = 380 MPa). Wielkość wzme zek ze strukturą materiału. czy Ł i rodzajem naprężeń istniejący! z mikropustek i z mikropęknm w czasie obciążenia. Mikropustki się przełomu, wydzieleń faz mi wydzielają się podczas obróbk:

nacięcie -► propagacja pęknięcia

Rys. 1.1. Przykłady linii zmęczeniowych widocznych na połówkach przełomów dwóch próbek ze stopu 2024-T3 wyciętych zgodnie z kierunkiem LT (a) i TL (b) [8]

10