Bài 8 2 phá hủy

PHÁ HỦY PHÁ HUỶ LÀ GÌ? Khi ứng suất vượt lực liên kết Tập trung nơi có ứng suất cao Quá trình: – Hình thành – Phát triển BIẾN DẠNG VÀ PHÁ HỦY   Biến dạng  Không phụ thuộc thời gian: đàn hồi, dẻo  Phụ thuộc thời gian: dão, mỏi Phá hủy  Tải tĩnh  Dòn: vết nứt phát triển nhanh qua bề mặt vật liệu  Dẻo  Môi trường (kết hợp ứng suất tác dụng hóa học)  Thép bị phá hủy nhanh mơi trường khí Hydro  Gãy mỏi (biến dạng mỏi lớn tới mức phá hủy)  Phá hủy (ứng suất theo chu kỳ)  Chu kỳ cao/chu kỳ thấp  Phá triển vết nứt  Phá hủy ăn mòn CÁC LOẠI PHÁ HỦY  Phá hủy  Vết nứt phát triển tới mức phân riêng mẫu thành phần nhỏ  Các bước:  Hình thành vết nứt  Phá triển vết nứt  Phụ thuộc vào khả vật liệu chịu biến dạng dẻo trước bị phá hủy thành hai phần riêng biệt phân thành phá hủy dẻo ho ặc dòn  Phá hủy dẻo- với phần lớn kim loại:  Biến dạng dẻo tăng cường đầu vết nứt  Vết nứt “bền”: Chống lại phát tri ển ti ếp theo tr ti ếp tục gia tăng ứng suất  Phá hủy dịn- ceramics, nước đá, kim loại gia cơng nguội  Biến dạng dẻo tương đối  Vết nứt “không bền”: phát triển nhanh không c ần tăng ứng suất SỰ PHÁ HỦY CÁC LOẠI VẬT LIỆU Cơ chế hình thành vết nứt Với kim loại: tích tụ lệch vị trí xuất vết nứt tế vi (biên hạt, tiết, bề mặt tự do…) Ceramics, bán dẫn, số chất dẻo (cứng dòn, nhiệt dẻo) hợp chất liên kim loại (intermetallic) hình thành vết nứt sai sót mặt (biên hạt, biên hai pha…) Chất dẻo mềm (soft) vết nứt hình thành trượt dọc theo chuỗi polymer làm đứt liên kết Van der Wall PHÁ HỦY VẬT LIỆU Phân loại phá hủy theo hình dạng vết nứt: •Transgranular – vết nứt chuyển trực tiếp qua hạt vật liệu (cịn gọi vế bóc (cleavage, chuyển theo mặt tinh thể đó)> Có thể dịn dẻo •Intergranular – vết nứt dọc biên hạt Theo cách truyền tải khác nhau, chia: •Tải tĩnh ( > yield) ( > bền kéo) •Tải động (impacting) •Tải chu kỳ (fatigue) •Tải nhiệt độ cao (creep) •Tải nhiệt độ đông lạnh (ductile to brittle transition) •Tải mơi trường ăn mịn (stress corrosion) PHÁ HỦY DẺO VÀ DÒN Vật liệu dẻo- tăng biến dạng dẻo hấp thụ lượng trước phá hủy (“toughness”)  Vật liệu dòn- biến dạng dẻo nhỏ hấp thụ lượng trước phá hủy  PHÁ HỦY DẺO VÀ DÒN A Rất dẻo: kim loại mềm (Pb, Au) nhiệt độ phòng Các kim loại khác, polymer, thủy tinh nhiệt độ cao B Phá hủy dẻo chậm: điển hình với kim loại dẻo C Biến dạng dòn: kim loại lạnh, ceramics CÁC GIAI ĐOẠN PHÁ HỦY DẺO Vết nứt vng góc với phương ứng suất 450 Ứng suất trượt maximum Tạo cổ; (b) Tạo lỗ trống Lỗ xốp kết tụ tạo vết nứt ) Vết nứt phát triển Phá hủy PHÁ HỦY DẺO 10