Стальные конструкции могут разрушаться вязко или хрупко.
Во вязким (пластическим) разрушением конструкций понимают медленное разрушение вследствие развития значительных пластических деформаций в материале при достижении им предела текучести. При этом не
нарушается целостность сечения элементов, т.е. не происходит механических повреждений материала (материал не разрывается). Но наличие значительных пластических деформаций (прогибов, углов поворота) делает дальнейшую эксплуатацию конструкций невозможной, и состояние конструкции считается разрушением. Такое разрушение характерно при работе стали на растяжение. Изображенная выше диаграмма работы стали на растяжение является диаграммой вязкого разрушения, при котором сталь достигает предела текучести.
Во хрупким разрушением понимают внезапное разрушение, которое происходит при малых деформациях в пределах упругой работы материала, что очень опасно. При этом происходит разрыв материала. Показателя, который характеризует склонность стали к хрупкому разрушению, принимают значения ударной вязкости, то есть способность сопротивляться удара.
Для ее определения из стали изготавливают образцы с надрезом с одной стороны, подвергающихся удара на маятниковом копре. В эксперименте измеряют углы отклонения маятника до удара и после разрушения образца. Разница потенциальных энергий маятника - это работа, затраченная на разрушение образца.
Ударной вязкостью называется работа, затраченная на излом образца, отнесенная к площади его сечения. Измеряется в Дж/см2. Для стали Cт3 ударная вязкость при нормальной температуре - 70 ... 100 Дж/см2.
Чем больше ударная вязкость, тем качественнее сталь, и тем лучше она работает в условиях динамических нагрузок. Ударная вязкость сталей резко снижается при понижении температуры (см. график, рис.2.7.). Ударная вязкость алюминиевых сплавов практически не изменяется при изменении температуры.
Одна и та же сталь зависимости от различных условий может разрушаться вязко или хрупко. Основными факторами, которые влияют на работу стали и способствуют хрупкому разрушению, являются следующие: клевета, старения, неравномерность распределения напряжений (концентрация напряжений), усталость стали, влияние температуры.