7 (1477)

Stanisław Frydman

Rys. I 4. Wyraźne zmniejszenie szerokości próbki stalowej, na skutek odkształcenia plastycznego, rozciągniętej aź do zerwania

Rys. 1.5, Wykres rozciągania materiału plastycznego, widok próbek w kolejnych stadiach próby rozciągania oraz schemat przebiegu przełomu plasty cznego w skali mikroskopowej

Przełom ciągliwy jest poprzedzony znacznymi odkształceniami plastycznymi. Podczas tych odkształceń powstają mikropory w miejscach spiętrzeń naprężeń. Typowymi miejscami powstawania mikroporów są naroża i granice ziarn, granice między-fazowe, często też powstają przy wtrąceniach niemetalicznych. Znaczny udział w tworzeniu się mikroporów mają defekty sieci krystalicznej, zwłaszcza dyslokacje, tworzące skupiska na przeszkodach blokujących ich ruch. Mikropory, przy postępującym odkształceniu plastycznym, powiększają się i zbliżają do siebie. Gdy mostki między porami stają się już wąskie, następuje ich rozrywanie, a rozerwane mostki stanowią włókienka, stąd używana nazwa tego rodzaju złomu plastycznego - przełom włóknisty. Na rysunku 1.5 przedstawiono wykres rozciągania materiału plastycznego, szkic kolejnych stadiów powstawania przełomu w rozciąganej próbce oraz schemat przebiegu przełomu plastycznego w skali mikroskopowej.

Początkowy, prostoliniowy odcinek na krzywej rozciągania to zakres odkształceń sprężystych, po jego przekroczeniu pojawiają się odkształcenia plastyczne. Pierwszy zakres odkształceń plastycznych stanowią odkształcenia równomierne. Zakres odkształceń równomiernych kończy się z momentem, gdy w najbardziej osłabionym miejscu utworzy się przewężenie, tzw. „szyjka”, w której następuje kumulacja odkształceń plastycznych - krzywa w tym miejscu osiąga swoje maksimum. Po wystąpieniu szyjki wytwarza się w jej centrum trójosiowy stan naprężenia intensyfikujący powiększanie się utworzonych porów i w konsekwencji następuje rozrywanie mostków między porami. Po rozerwaniu materiału w centrum próbki obciążenie przenoszone jest tylko przez wąski przekrój na jej obwodzie, przekroczona zostaje wytrzymałość materiału i następuje tzw. ścięcie wzdłuż kierunku maksymalnych naprężeń tnących, usytuowanego pod kątem 45° do kierunku maksymalnych naprężeń rozciągających. Przełom przez ścięcie - to drugi rodzaj (po włóknistym) przełomu plastycznego, w którym płaszczyzny atomowe jak gdyby ześlizgiwały się po sobie, rozdzielając materiał. Na rysunku 1.6 przedstawiono próbki stosowane w próbie rozciągania, po różnym stopniu odkształcenia. Wyraźnie widoczną szyjkę i miejsce przełomu pokazano na rys. 1.7.

Rys. 1.6. Próbki stalowe stosowane w próbie rozciągania po różnym stopniu odkształcenia