Фрактография в материаловедении - страница 9
Исследование строения изломов называется фрактографией, а методы исследования – фрактографическими.
Анализ строения изломов имеет большое научное и практическое значение по следующим причинам:
1. В строении излома находит четкое отражение процесс разрушения, и поэтому анализ строения изломов является единственным методом, с помощью которого после окончания разрушения можно получить сведения о протекании этого процесса.
2. Излом выявляет зоны, где наиболее неблагоприятно сочетаются условия нагружения и свойства материала, его способность к локальному разрушению, так как излом – это след магистральной трещины, оказавшейся решающей для разделения тела.
3. Строение излома отображает локальные условия разрушения в тонкой, примыкающей к поверхности излома зоне, характеристика вида излома (хрупкий или вязкий) оценивает степень пластической деформации, прошедшей в процессе разрушения в тонком слое вблизи поверхности раздела тела.
4.2. Понятия и термины, используемые при описании поверхностей разрушения
Излом – поверхность раздела, возникающая при разрушении объекта.
Макростроение (макрорельеф) излома – набор элементов поверхности разрушения, используемых для идентификации излома и различимых при визуальном рассмотрении или с небольшим увеличением (≤ 50×).
Макростроение (на примере усталостного излома лопатки компрессора) приведено на рис. 8. На изломе хорошо видны усталостные линии.
Рис. 8. Макростроение (макрорельеф) излома
Схема излома и очаг разрушения приведены на рис. 9 а, б.
Зона излома – участок поверхности разрушения, характеризующийся строением, отличным от строения других частей излома.
Очаг разрушения (рис. 9, а, б) – место зарождения разрушения, оцениваемое на изломе.
Рубцы (рис. 9, б-2) – линии на изломе, представляющие собой следы слияния отдельных, близко расположенных соседних трещин, распространяющихся в одном направлении (как правило, от очага разрушения).
Зона долома (рис. 9, б-5) – участок излома, соответствующий конечной стадии разрушения.
Рис. 9. Схема и очаг разрушения:
1 – очаг разрушения; 2 – ступеньки и рубцы; 3 – усталостные линии; 4 – зона ускоренного развития трещины; 5 – зона долома
Магистральная трещина – трещина, приводящая к окончательному разрушению.
Ступенька (рис. 9, б) – след слияния двух трещин, распространяющихся в различных направлениях, при образовании магистральной трещины.