Почему происходит разрушение металла при достижении критической нагрузки?

Разрушение металла при достижении критической нагрузки происходит из-за зарождения и распространения трещины, которая становится причиной разрушения, когда достигает критического размера и становится неустойчивой, быстро увеличивается. 1

Процесс происходит так: вследствие локального перенапряжения компонента образуется небольшая, медленно растущая трещина, с последующими рабочими циклами компонент ослабевает. 3 Усталостные трещины, возникавшие у поверхности детали, постепенно проникают вглубь, ослабляя сечение и вызывая в итоге разрушение. 4

На скорость роста трещины влияют:

• Уровень среднего напряжения. 2 Более высокое среднее напряжение увеличивает скорость роста трещины. 2
• Окружающая среда. 2 Повышенная влажность увеличивает скорость роста трещин. 2
• Наличие концентраторов напряжения (отверстий, сварных швов, зазубрин, коррозии). 3

Характер разрушения зависит от уровня действующих напряжений. 4 Например, при максимальных напряжениях цикла, меньших предела упругости, разрушение имеет хрупкий характер. 4 Если максимальные напряжения превосходят предел упругости, пластические деформации возникают в больших объёмах материала и накапливаются от цикла к циклу, достигая предельной величины. 4