ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Растворный механизм упрочнения из "Механические свойства титана и его сплавов " Растворение легирующих элементов и примесей в металле вызывает повышение пределов прочности и текучести и усиливает развитие деформационного уироч-иеиия. Вместе с тем истинные разрушающие напряжения, по-видимом , мало изменяются при легировании, так как возрастание временного сопротивления разрыву сопровождается уменьшением поперечного сужения. [c.38] Для объяснения упрочнения металлов при растворении в них других элементов было предложено несколько механизмов. Их обзор дан в монографии [60]. Все они пригодны для качественпого описания наблюдаемых экспериментальных зако(юмерпостей. Лишь тонкие эксперименты могут дать ответ па вопрос, какой из предложенных механизмов действует в том или ином конкретном случае. [c.38] Легирующие элементы прежде всего изменяют дислокацио1П1ую структуру литого металла. Как правило, растворенные элементы повышают плотность дислокаций и протяженность ыалоугловых границ, что создает дополнительное упрочнение, помимо чисто растворного упрочнения. [c.38] Легирование изменяет также упругие константы, коэффициенты диффузии, силы сцепления, энергию дефектов упаковки, что также сказывается на механических свойствах металлов. [c.38] Если расстояние между растворенными атомами меньше этого критического радиуса, то дислокация не может следовать по положениям минимальной энергии и ее искривление уменьшается. [c.39] Таким образом, дополнительное сопротивление течению металла, обусловленное растворным упрочнением, прямо пропорционально концентрации второго элемента в атомных долях и квадрату размерного фактора. [c.39] Аг — разность продольной и поперечной деформаций, создаваемых дефектом. [c.40] Р—коэффициент, больше 16 для краевых дислокаций и меньше 16 для винтовых. [c.40] Приведенные выше уравнения были получены для разбавленных растворов. Общее решение задачи было предложено в работе [65], в которой авторы также учитывали лишь упрочнение, обусловленное )азличием модулей упругости взаимодействующих компонентов. [c.40] При ближнем порядке твердые растворы имеют минимум энергии. При перемещении дислокации через кристалл ближний порядок нарушается и энергия металла возрастает. Поэтому движение дислокаций в твердом растворе с ближним порядком встречает дополнительное сопротивление. Образование дальнего порядка в твердых растворах также повышает сопротивление пластической деформации по сравнению с сопротивлением в неупорядоченных твердых растворах. [c.41] Дислокации могут увлекать за собой атмосферы лишь при достаточно высоких температурах и очень небольших скоростях деформации. Такие условия наблюдаются, в частности, при микроползучести. В этих условиях диффузионная подвижность атомов достаточно велика и они следуют за дислокацией, несколько отставая от нее. Отставшая атмосфера притягивает к себе дислокацию, так как система имеет наименьшую энергию, когда дислокация расположена в центре атмосферы. Таким образом, атмосфера тормозит движение дислокаций и создает дополнительное сопротивление деформированию. [c.41] При низких температурах, когда подвижность атомов второго компонента ничтожно мала, а также при больших напряжениях дислокации вырываются из окружающих их атмосфер, в результате чего напряжения течения резко падают и появляется пик текучести. Для появления пика текучести нужны очень небольшие количества примесей или легирующих элементов с большой энергией связи с дислокациями порядка 10 —Ю- % (ат.). Отсюда становится ясной причина сильного влияния на свойства металлов ничтожно малых концентраций примесей внедрения и некоторых легирующих элементов. Следует отметить, что образование атмосфер не является единственной причиной появления пика текучести на кривых растяжения [67]. [c.41] В титановых сплавах наблюдается как параболическая, так и л1П1ейная зависимость словного предела текучести от концентрации растворенных элементов. Первая зависпмость характерна для растворов внедре-ппя, а вторая—для растворов замещения. Параболическая зависимость упрочнения от содержания легирующего элемента наблюдается также для сплавов систем и 5п (рис. 22). [c.42] Вернуться к основной статье