Портрет трещины - [17]

Дело заключается в том, что основным методом воздействия дислокаций на трещину является их самопожертвование- дислокации, «вливаясь» в полость разрушения, увеличивают ее. Сама дислокация после этого исчезает. Возникающая трещина расположена при этом так, чтобы приносимая дислокациями «пустота» располагалась по основанию трещины-клина под экстраплоскостями дислокаций. Поэтому-то и небезразлично, какого знака будет дислокация: положительная содействует росту трещины вниз, отрицательная – вверх. Ясно, что если нужно обеспечить устойчивое подрастание трещин, необходимы дислокации одного знака.

Есть ли названия у механизмов роста докритических трещин? Есть, вот они. Механизм Орована, первый из них, опирается на отдельную полосу скольжения, подошедшую к уже существующей трещине и подкармливающую ее сваливаемыми в трещину дислокациями. Оказалось, однако, что дислокаций, атакующих с единственной полосы скольжения, мало. Е. Паркер послал к трещине пачки скольжения, то есть системы из большого числа параллельных линий скольжения.

А. Н. Орлов усложнил картину, рассмотрев продвижение докритической трещины вблизи барьеров, сдерживающих работу дислокационных источников. Это привело сразу же к скачкообразному распространению трещин на самых ранних стадиях их существования. »Ис-портился характер» микротрещин, стал неровным, почти взрывным и тем самым сделал докритическую стадию немного более опасной.

Но если уж говорить начистоту, природа очень помогла нам тем, что у трещины существует период докритического роста. Представьте себе, что его не было бы. Сегодня не вызывает никакого сомнения, что в металлах и любых кристаллах всегда существует большое количество зародышевых микротрещин. Тем не менее материа-

лы обладают определенным иммунитетом по отношению к ним – живут себе с зародышевыми микротрещинами и свой долг по отношению к конструкциям и, следовательно, к человечеству выполняют. Зарождение и подрастание трещин, таким образом, тревожно, но нестрашно. Почему? Потому, что трещины эти докритические, и для того, чтобы они перешли в опасную стадию, неизбежно должен быть пройден медленный путь докритического подрастания.

Будь иначе, твердь на пути своем

Такие действия произвела бы,

Что был бы вместо творчества – разгром.

(Данте)

Таким образом, докритический период – великое счастье для человечества – отсрочка разрушения, предоставленная нам природой. Время для спасения конструкций от аварий.

АКТИВНОЕ И ТВОРЧЕСКОЕ СОВЕРШЕННОЛЕТИЕ

Происходило вег мгновенно…

Л. Озеров

Мы только что кончили разговор почти на оптимистической ноте. И, казалось, для этого были все основания – металл-то не разрушился. А те трещины, которые в нем были или образовались в процессе деформации, представлялись нам если не «милыми», то во всяком случае и не слишком страшными. Самое большее, что мы себе позволяли, – это академически благодушный вопрос:

Что же там за этим летом, в мире ТАМ, в стране ПОТОМ?..

(Р. Казакова)

Между тем, наша ошибка была почти стандартна. Для все нас смерть – событие далекого будущего. А ведь еще Сенека говорил, что большая часть смерти уже наступила: то время, что за нами – в ее владении. Поэтому все, что происходило при зарождении трещины и медленном докритическом ее подрастании было не только преамбулой, но, что гораздо страшнее, фундаментом наступающей катастрофы.

По мере подрастания докритической трещины в окружающем материале протекает пластическая деформация, ведущая к упрочнению металла. Особенно актиз-

на она в вершине медленно и как бы неуверенно ползущей трещины. Помимо этого, продолжается процесс создания новых трещин и рост основной из них осуществляется среди моря многих мелких. Это вводит в игру совершенно новый процесс – пожирание магистральной трещиной других, небольших трещинок, благодаря чему подрастание трещины ускоряется. Докритическая трещина то медленно семенит, поглощая дислокации своей вершиной, то совершает небольшие прыжки, заглатывая другие, поменьше. И все же пока еще скорость роста мала- лишь несколько миллиметров в час. Конструкция пока что жива и на вид здорова. Но поток энергии из ее напряженного массива плывет к трещине и обменивается на процессы необратимой деформации, готовящие металл к неизбежному. Все это время конструкция сопротивляется внешнему нагружению, несет свою службу.

Но вот процесс достиг такой стадии, когда объем металла вокруг трещины за счет пластической деформации упрочнился до предела. Это сразу же «благотворно» сказалось на трещине. Во-первых, она теперь движется в материале с огромным числом дислокаций одного знака. Во-вторых, кристаллиты материала пришли в движение как льдины во время ледохода – они разворачива-

ются в вершине трещины; подставляют свои уязвимые кристаллографические направления атакующему разрушению. Количество мельчайших трещин стало настолько большим, что магистральная «хватает» их направо и налево, все более темпераментно прыгая при этом из стороны в сторону. И хотя говорят, что двумя ключами нельзя открывать одну дверь, здесь дверь, охраняющую прочность металла, открывают едва ли не тремя ключами одновременно. Все это означает: трещина приближается к критической ситуации.