Wpływ warunków pracy materiału w konstrukcji na kruche pękanie

Temperatura przejścia w stan kruchy:

Temperatura kruchości dla materiałów wrażliwych na działanie obniżonych temperatur należy do podstawowych kryteriów oceny odporności materiału na kruche pękanie. Temperatura kruchości zależy jednak od wielu czynników. Pomiar temperatury kruchości w wielu przypadkach może być bardzo prosty, ale praktyczna użyteczność pomiaru może być niewielka. Cechą charakterystyczną temperatury kruchości jest jej statystyczny charakter, tzn. mówiąc o temperaturze kruchości rozumiemy pewien zakres temperatur maksymalnego prawdopodobieństwa jej występowania. Przyczyną statystycznego charakteru temperatury kruchości jest statystyczny charakter innych własności, np. granicy plastyczności R_e i wytrzymałości na rozciąganie R_m.

W praktyce przemysłowej do określania temperatury kruchości jest stosowana najczęściej próbka udarnościowa, dlatego właśnie wpływ różnych czynników na kruchość stali i temperaturę kruchości będziemy rozpatrywali przede wszystkim na podstawie badań udarności.

Próba udarności potwierdza, że przejście materiału w stan kruchy, w obniżonych temperaturach, odbywa się stopniowo w pewnym zakresie temperatur, który jest nazywany zakresem przejścia w stan kruchy.

Ponieważ określanie całego zakresu przejścia w stan kruchy byłoby uciążliwe, to w zakresie tych temperatur przyjmuje się pewną udarność, która charakteryzuje umowną temperaturę kruchości i która służy jako kryterium porównawcze do określania odporności na pękanie różnych stali oraz wpływu różnych czynników na kruchość stali. Porównując temperaturę kruchości zbadane przy obciążeniu statycznym gładkich próbek oraz przy dynamicznym łamaniu lub rozciąganiu próbek z ostrym karbem, można dojść do wniosku, że ten sam materiał w zależności od warunków obciążenia, może mieć przejście w stan kruchy w bardzo szerokim zakresie temperatur. Przy statycznym rozciąganiu próbek gładkich kruche pękanie występuje w pobliżu temperatury minus 180 [°C], zaś dla próbek udarnościowych nawet w pobliżu 0 [°C]. Zależy to od metalurgicznego stanu materiału. Fakt ten świadczy o tym, że również w konstrukcji ten sam materiał będzie zachowywał się — pod względem kruchego pękania — różnie, w zależności od temperatury pracy, stanu naprężeń i rodzaju obciążenia.