А — у границы зерна; б — у включения; в — у «ножа» напряжений ранее возникшей трещины; г – при пересечении двойника с межзеренной границей.

Наконец, третья группа включает безбарьерные модели, согласно которым трещины образуются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки (дислокаций, вакансий и др.) при пластической де­формации.

Рис. 1.4. Схемы зарождения трещин при пересечении полосы скольжения с полосой скольжения (а) и двойника с двойником (б)

Д. К. Булычев, Б. И. Береснев и другие исследовали влияние гидростатического давления на «залечивание» пор и трещин. Эксперименты с медными образцами, пораженными дефектами типа пор и трещин, показали, что гидростатическое сжатие до 100 000 атмосфер, не сопровождаемое пластической деформацией, не в состоянии устранить в металле дефекты.

Гидростатическое давление, сопровождаемое пластической деформацией достаточной величины, полностью устраняет указанные дефекты, о чем свидетельствует повышение механических свойств металла с дефектами до уровня свойств бездефектного металла. При растяжении меди с дефектами под гидростатическим давлением наблюдалось повышение пластичности. При давлении 4000 атмосфер пластичность достигает уровня пластичности бездефектного металла (рис. 7).

Я. Е. Гегузин, изучая кинетику изменения радиуса изолированной поры в кристаллическом теле, рассматривает два механизма «залечивания» дефектов при высоких температурах: механизм вязкого течения и механизм диффузионного растворения поры.

«Залечивание» поры механизмом диффузионного растворения осуществляется путем повакансионного перемещения поры к внешней границе образца. Кроме названных механизмов, «залечивание» поры может происходить путем заполнения ее объема веществом, которое перемещается вследствие пластического течения при деформировании. При изучении кинетики «залечивания» дефектов Я. Е. Гегузин указывает на положительное влияние температуры и гидростатического давления. Оно объясняется резким повышением коэффициента диффузии с увеличением температуры. Поло­жительное влияние гидростатического сжатия он объясняет увеличением критического размера «залечивающихся» пор. Благоприятное влияние пластической деформации на заваривание дефектов можно объяснить, во-первых, сближением берегов трещины и, во-вторых, увеличением диффузионной активности вследствие искажений структуры. Коэффициенты диффузии могут быть повышены на несколько порядков, следовательно, возрастет интенсивность залечивания дефектов в металле.

Можно указать на ряд работ, иллюстрирующих «залечивание» дефектов при процессах обработки металлов давлением. Большинство исследователей различают две стадии разрушения: докритическую и закритическую. На пер­вой, наиболее продолжительной, протекает пластическая деформация, ведущая к зарождению и медленному вязкому подрастанию микротрещины. На второй стадии происходит лавинообразное разрушение, в большинствеслучаев представляющее собой быстрый рост макротрещины, предельная скорость распространения которой по отношению к скорости звука для сталей составляет 0,2 - 0,9.

Резюмируя обзор работ, посвященных исследованию физики разрушения, необходимо отметить следующее. Процесс пластической деформации сопровождается пластическим разрыхлением материала. На самых начальных стадиях это происходит за счет размножения дислокаций, в дальнейшем - за счет образования и развития микропор и микротрещин. Причем процесс разрушения анизотропен. Микротрещины преимущественно локализуются в полосах скольжения, и ориентация их зависит от направления максимального растягивающего напряжения, хотя в процессе интенсивной пластической деформации вторичные микротрещины могут располагаться в направлении полосы скольжения.

Одновременно с возникновением и развитием микротрещин могут происходить процессы «залечивания» дефектов. Повышение температуры, рост гидростатического сжатия и знакопеременный характер, развития де­формации стимулируют заваривание дефектов.

Интенсивность пластического разрушения определяется соотношением скорости образования и залечивания микротрещин и зависит от физической природы материала, а также от термомеханических условий процесса пластической, деформации.

Образование макротрещин происходит путем объединения микронарушений сплошности металла при достижении величиной пластического разрыхления критического значения.