ХРУ́ПКОСТЬ

ХРУ́ПКОСТЬ, свой­ст­во ма­те­риа­ла раз­рушать­ся при не­боль­шой (пре­им. уп­ругой) де­фор­ма­ции под дей­ст­ви­ем на­пря­же­ний, сред­ний уро­вень ко­то­рых ни­же пре­де­ла те­ку­че­сти. Об­ра­зо­ва­ние хруп­кой тре­щи­ны и раз­ви­тие про­цес­са хруп­ко­го раз­ру­ше­ния свя­за­ны с об­ра­зо­ва­ни­ем ма­лых зон пла­стич. де­фор­ма­ции (см. Раз­ру­ше­ние, Проч­ность). От­но­сит. до­ля уп­ру­гой и пла­стич. де­фор­ма­ции при хруп­ком раз­ру­ше­нии за­ви­сит от свойств ма­те­риа­ла (ха­рак­те­ра меж­атом­ных или меж­мо­ле­ку­ляр­ных свя­зей и кри­стал­лич. струк­ту­ры) и внеш­них ус­ло­вий. При­ло­же­ние рас­тя­ги­ваю­щих на­пря­же­ний по трём глав­ным осям, кон­цен­тра­ция на­пря­же­ний в мес­тах рез­ко­го из­ме­не­ния се­че­ния де­та­ли, по­ни­же­ние темп-ры и уве­ли­че­ние ско­ро­сти на­гру­же­ния, а так­же по­вы­ше­ние за­па­са уп­ру­гой энер­гии на­гру­жен­ной кон­ст­рук­ции спо­соб­ст­ву­ют пе­ре­хо­ду ма­те­риа­ла в хруп­кое со­стоя­ние. Напр., су­ще­ст­вен­но уп­ру­гий ма­те­ри­ал – мра­мор, хруп­ко раз­ру­шаю­щий­ся при рас­тя­же­нии, в ус­ло­ви­ях не­сим­мет­рич­но­го по трём глав­ным осям сжа­тия ве­дёт се­бя как пла­стич. ма­те­ри­ал; чем вы­ше кон­цен­тра­ция на­пря­же­ний, тем силь­нее про­яв­ля­ет­ся Х. ма­те­риа­ла.

Ус­ло­ви­ем рос­та хруп­кой тре­щи­ны яв­ля­ет­ся на­ру­ше­ние рав­но­ве­сия ме­ж­ду ос­во­бо­ж­даю­щей­ся при этом энер­ги­ей уп­ру­гой де­фор­ма­ции и при­ра­ще­ни­ем пол­ной по­верх­но­ст­ной энер­гии. Чем вы­ше кри­тич. темп-ра пе­ре­хо­да из пла­стич. со­стоя­ния в хруп­кое, тем бо­лее скло­нен ма­те­ри­ал к хруп­ко­му раз­ру­ше­нию.

Пред­став­ле­ние о воз­ник­но­ве­нии хруп­ко­го раз­ру­ше­ния как ре­зуль­та­те не­боль­шой пред­ва­ри­тель­ной пла­стич. де­фор­ма­ции ле­жит в ос­но­ве дис­ло­ка­ци­он­ной тео­рии раз­ру­ше­ния. За­ро­ж­де­ние хруп­ких тре­щин свя­зы­ва­ют со ско­п­ле­ни­ем дис­ло­ка­ций пе­ред к.-л. пре­пят­ст­ви­ем (гра­ни­цы зё­рен, разл. вклю­че­ния и т. п.). При этом воз­ни­ка­ет вы­со­кая кон­цен­тра­ция на­пря­же­ний, про­пор­цио­наль­ная ка­са­тель­но­му на­пря­же­нию от внеш­ней на­груз­ки и дли­не ско­п­ле­ния дис­ло­ка­ций.