книги / Разрушение твердых тел

Были проведены наблюдения трещин у большого числа пере­ сечений двойников различного типа в кристаллах различной ориентации. Несомненно, что взаимное пересечение двойников — один из важных механизмов зарождения трещин. Точная гео­ метрия этих пересечений, приводящих к образованию трещин, не установлена, но трудно предполагать, чтобы она могла быть простой. Наблюдения показывают, что трещина может зародить­ ся на поверхности раздела двойника, в пересекаемом двойнике, в матрице с той же стороны, с которой расположен пересекаю­ щий двойник, или с противоположной стороны. Это указывает на то, что простая дислокационная модель здесь непригодна и что более правильно будет рассматривать локальные области большой деформации, в которых развиваются растягивающие напряжения достаточной величины для зарождения трещины.

Для случая встречи двойником жесткого (не текущего) барь­ ера (например, при пересечении двойников в кальците [37]) про­ стые расчеты указывают на возможность зарождения трещины и у металлов с решеткой о. ц. к. Уравнение Гриффитса, связы­ вающее растягивающее напряжение /?, необходимое для продви­ жения трещины длиной с, имеет вид

р^УЕу/с,	( 1)
где у — поверхностная энергия трещины; Е — модуль Юнга.
Уравнение (1) можно переписать [19]:
рпа ^ 2у,	(2)

где па = (ср/Е) — максимальное смещение поверхностей трещи­ ны, которое можно рассматривать как серию п краевых дисло­ каций, каждая из которых имеет вектор Бюргерса а. Для случая встречи двойника с жестким барьером

па =	t tg 0,	(3)
где t — толщина двойника, а 0	— угол сдвига.	Следовательно,
p /tg 0 ^ 2 y .		(4
Принимая у = 2-10 дж/м2 (2-104 эрг/см2)		и р —490 Мн/м2

(50 кГ/мм2), получим толщину двойника, необходимую для соз-

о

Дания продвигающейся трещины, равной ПО нм (1100 А). Это значительно меньше, чем наблюдаемая толщина двойников в местах их пересечений, и, следовательно, трещины должны воз­ никать у всех жестких барьеров. При этом предполагается, что действующее на двойник касательное напряжение достаточно для создания у барьера широкого двойника. Приблизительную величину касательного напряжения у вершины двойника можно получить на основе расчетов Хонда [37], использовавшего прин-

247