Концентрация напряжений

01-07-2024

Концентрация напряжений также может возникнуть в результате предшествующих операций спекания порошковых композиций. Ряд исследований, выполненных на материалах А1203 — Zr02, показывают опасность возникновения критических дефектов вследствие неоднородности смешивания компонентов, приводящего при последующем спекании к различной усадке в зонах локальной негомогенности и возникновению напряжений между ними и матрицей. Отмечается возможность залечивания подобных дефектов и вызванных ими трещин при последующей обработке материала в условиях ГИП.

Особое влияние, которое оказывает на прочность материала механическая обработка поверхности, заключается в возможности образования при царапании алмазными зернами пластически деформированных участков, которые обусловливают наличие остаточных напряжений.

Наличие остаточных растягивающих напряжений увеличивает опасность трещин как дефектов материала, так как эти напряжения способны складываться с теми, которые приложены извне, увеличивая движущую силу раскрытия трещины. В то же время наличие на поверхности сжимающих напряжений снижает опасность разрушения от поверхностных дефектов.

Повышение опасности дефекта за счет остаточных растягивающих напряжений справедливо также для включений, напряжения на которых обусловлены различием КТР или другими объемными эффектами. Вследствие этого, введение таких частиц (т — Zr02), направленное на повышение энергии разрушения, часто сопровождается одновременным снижением прочности, связанным с образованием опасного дефекта вследствие агломерации этих частиц из-за недостаточно равномерного распределения.