Разрушение металла при большой пластической деформации

Исследование разрушения металла при большой пластической деформации имеет важное значение для понимания сути процессов, происходящих при обработке металлов давлением, позволяет обоснованно подходить к выбору рациональных способов и режимов пластического формоизмерения, не допускающих развития поврежденности металла и, как следствие, снижения механических свойств металла и эксплуатационных характеристик (долговечности) изделий.

В механике деформируемого тела развивается феноменологический подход к исследованию процесса разрушения. Деформируемое тело представляется как среда, чаще всего с однородными и изотропными механическими свойствами, характеризующими упругое, вязкое и пластическое поведение тела под воздействием внешних нагрузок. Наличие микротрещин и микропор не означает нарушения сплошности и определяется тензором поврежденности. В частности, тензор нулевого ранга характеризует скалярную величину поврежденности, которая принимает значения в диапазоне от нуля до единицы. Равенство поврежденности металла нулю означает, что в рассматриваемой частице металла объемные дефекты отсутствуют. Иногда условно полагают, что до деформации, несмотря на наличие микродефектов в исходном состоянии, поврежденность со = 0. В момент макроразрушения материальная частица, состоящая из большого конгломерата зерен, разрушается, появляется видимая невооруженным глазом макроскопическая трещина. Этот момент характеризуется значением поврежденности металла со = 1.

Для развития феноменологических представлений о разрушении металла большое значение имеют экспериментальные данные о кинетике развития поврежденности при деформации в зависимости от характеристик напряженно-деформированного состояния и температурно-скоростных условий деформации. Поврежденность металла, определенную тем или иным физическим методом, ставят в зависимость от степени деформации сдвига. Известно, что электросопротивление зависит от накопленной поврежденности металла. Измерение электросопротивления образцов с различным уровнем поврежденности после пластической деформации, закалки и облучения позволило Ван Бюрену дать классификацию дефектов кристаллического строения вещества, а также разделить процесс отжига на пять стадий, на каждой из которых скачком уменьшается