Скольжения по границам зерен.

Определяющая роль пластической деформации при разрушении металла показана во многих работах. Очевидно, что завершение пластической деформации разрушением является следствием возникновения и развития субмикро- , микро-, и макроскопических дефектов металла в процессе пластической деформации.

Большинство работ посвящено начальным стадиям разрушения и поясняет механизм образования микротрещин. Все механизмы зарождения микротрещин можно подразделить на дислокационные и диффузионные, кроме того, микротрещины могут образовываться при межзеренном сдвиге.

Считают, что при высоких температурах и низких напряжениях пластическая деформация протекает преимущественно вакансионным путем. Возникновение зародышевых трещин в этом случае объясняется диффузией и коагуляцией вакантных мест на границах зерен. В ряде случаев это предположение подтвердилось результатами экспериментальных наблюдений, показывающих, что число пор увеличивается с ростом температуры (увеличение числа вакансий) и с уменьшением скорости ползучести (увеличение времени диффузии).

В. С. Иванова считает, что все известные дислокационные механизмы зарождения трещин могут быть разделены на три группы.

К первой группе отнесены модели, базирующиеся на концепции нагромождения дислокаций в отдельных плоскостях скольжения. Эти нагромождения возникают при встрече движущимися дислокациями прочных препятствий, которыми могут быть границы зерен с большими углами разориентировки, прочные инородные включения, сильное поле напряжений ранее возникшей трещины и др. Возникновение зародышевой трещины происходит в результате взаимодействия дислокаций, расположенных в данной плоскости скольжения, и обусловлено полями упругих напряжений в голове скопления. К этой группе можно отнести модели, разработанные Е. Зинером, А. Стро, Дж. Гилманом, В. Н. Рожанским и др.

Ко второй группе относят модели, связывающие возникновение микротрещин с образованием нагромож­дений в процессе развития пластической деформации и взаимодействием дислокаций, расположенных в пере­секающихся системах скольжения: полоса скольжения - полоса скольжения (рис. 1.2), двойник — двойник (рис. 1.4 а, б). Теоретическая модель образования трещин в результате пересечения активных плоскостей сколь­жения, предложенная А. Коттреллом, получила экспериментальное подтверждение в работах Р. Хонда и Т. Джонстона.

Рис. 1. 2. Схема зарождения поры при пересечении границы зерна полосой скольжения внутри зерна

Рис.1. 3. Схемы зарождения трещин в результате блокировки скольжения.