Ударная вязкость. Ударная вязкость, способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки

Ударная вязкость, способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Обычно оценивается работой, необходимой для деформации и разрушения призматического образца с односторонним поперечным надрезом при испытании на ударный изгиб, условно отнесённой к сечению образца в основании надреза (дж/м ², нм/м ², кгс × м/см ²); обозначается символом а_н. Ударная вязкость — одна из наиболее важных прочностных характеристик металла. Резкое падение ударной вязкости при понижении температуры испытания определяет порог хладноломкости материала; надёжная эксплуатация его возможна лишь при температурах, лежащих выше порога хладноломкости. Получили также распространение испытания на ударный изгиб образца, у которого в основании надреза предварительно "выращивается" небольшая (длиной 1,5 мм) трещина усталости. В этом случае оценивается главным образом удельная работа разрушения, обозначаемая символом а_ту. По сравнению с а_н, а_ту — более чувствительная характеристика для выявления хрупкости высокопрочных материалов.

Хладноломкость, склонность металлов к появлению (или значительному возрастанию) хрупкости при понижении температуры. Она связана со значительным повышением предела текучести; начиная с некоторой температуры (т. н. критическая температура хрупкости, или порог хладноломкости), когда хрупкое разрушение наступает раньше, чем состояние пластической текучести. Хладноломкость присуща низколегированным сталям, танталу, вольфраму, хрому, молибдену и некоторым другим металлам с объёмноцентрированной кубической решёткой и сплавам на их основе.

Хладноломкости способствует наличие примесей внедрения в металлах, что в сочетании со сжатием кристаллической решётки при понижении температуры приводит к увеличению внутренних напряжений. Температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому зависит от режима термической обработки, величины зерна, скорости нагружения, величины концентрации напряжений.

Чаще всего Х. оценивают путём испытаний на ударный изгиб призматических образцов с надрезом, определяя при этом работу деформации и разрушения. Склонность к Х. можно также оценить по температуре резкого снижения пластичности или по доле волокнистого излома на поверхности разрушения. Снижение Х. достигается очисткой металлов от вредных примесей, термообработкой, легированием.