Křehký a tvárný lom, lineární a elastoplastická lomová mechanika.

1. Křehký a tvárný lom, lineární a elastoplastická lomová mechanika. Bc. Bílek Pavel(pavel.bilek@fs.cvut.cz) Bc. Farkašová Mária (majafarkasova@gmail.com) ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE STROJNÍCKA FAKULTA KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽINIERSTVA

2. Teoretický úvod[1] Obr. 1 Křehké porušení. Obr. 2 Tvárné porušení. [2] mezní stav trhlina, lom vliv faktorů na porušení – vnitřní a vnější mechanismy porušení – štěpný a smykový

3. Křehký lom [1] Obr. 3 Model křehkého štěpení. [3] Obr. 4 Křehký lom. [4] menší spotřeba energie bez plastické deformace při menším napětí než je mez kluzu velká rychlost šíření kolmý na normálové napětí

4. Faktory ovlivňující vznik křehkého lomu [1] koncentrace napětí velká tloušťka dynamické a rázové namáhání nízké teploty přítomnost vrubu a vad Obr. 5 Makro křehkého porušení. [6]

5. Tvárný (houževnatý) lom [1] Obr. 6 Model tvárného porušení. [7] Obr. 7 Tvárný lom. [5] skluzové mechanizmy větší spotřeba energie výrazná plastická deformace jamkovitý charakter

6. Přechodová (tranzitní) křivka [8] Obr. 8 Zkouška rázem v ohybu. Obr. 9 Přechodová křivka. [10,11] • zkouška rázem v ohybu podle Charpyho (ČSN EN 10 0045-1) • způsoby určení Tp • inflexní bod • střední hodnota • dohodnutá hodnota • vizuálně

7. Vlivy na přechodovou teplotu [4] Obr. 10 Přechodová křivka – vliv TZ. [8] Obr. 11 Přechodová křivka – vliv uhlíku. [8] rychlost deformace velikost zrna způsob zatěžování tepelné zpracovaní chemické složení

8. Hodnocení tranzitního chování [8] DWT - Drop weight test. TNDT – Teplota nulové houževnatosti. (Null Ductility Temperature) Zkouška padajícím závažím – DWT. Obr. 12 Schéma zkoušky.

9. Hodnocení tranzitního chování [8] Zkouška teploty zastavení trhliny TTZT – Robertson. Obr. 13 Schéma zkoušky.

10. Orowan: KIII KI KII III II I Lineární lomová mechanika [8] • uplatnění Hookova zákona až do lomu Griffith: • Součinitel intenzity napětí K [MPa.m1/2] Irwin: Lomová houževnatost KIC Obr. 15 Vliv tloušťky tělesa na lomovou houževnatost. Obr. 14 Označení součinitele intenzity napětí pro různé způsoby namáhání. [9]

11. Elastoplastická lomová mechanika [4] Obr. 16 Schéma plastické zóny. [8] • uplatňuje se pro houževnaté materiály • vznik plastické zóny • nové koncepce: • kritické otevření trhliny • J integrál

12. Kritické otevření trhliny - δc[11] • CTOD - Crack Tip Opening Displacement • Wells • kritické napětí Obr. 17 Schéma určení δc. [8] Obr. 18 Křivka pro určení CTOD .

13. Křivkový J integrál [11] • energetická bilance na čele trhliny • Iniciace lomu – kritická hodnota JIC • J. Rice Obr. 19 Způsob zatěžování při měření JI.

14. Použitá literatura [1] Macek, K. a kol.: Nauka o materiálu, vydavateství ČVUT,Praha, 2004. [2] http://www.cws-anb.cz/t.py?t=2&i=250 [13-10-10] [3] Pluhař, J. a kol.: Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu, Praha, 1987. [4] http://student.chytrak.cz/unava/11 krehky_lom.pdf [13-10-10] [5] http://www.open2.net/forensicengineering/modern_methods.html [13-10-10] [6] http://student.chytrak.cz/unava/11 krehky_lom.pdf [13-10-10] [7 ]http://www.ltmetal.net/teoria/vznik-lomu/ [13-10-10] [8] Skočovský, P. a kol.: Náuka o materiáli pre odbory strojnické, Žilina, 2006. [13-10-10] [9] http://www.matnet.sav.sk/index.php?ID=530 [13-10-10] [10] http://www.ipm.cz/group/fracture/vyuka/doc/P09.ppt. [13-10-10] [11]Janovec, J., Macek, K., Zuna, P.: Fyzikální metalurgie, vydavatelství ČVUT, Praha, 2008.

15. Děkuji za pozornost.