ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние среды на упругие деформации в поликристаллических металлах из "Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации металлов " Различие в механических свойствах между ноликристал-лическими и монокристаллическими металлами нрен де всего связано с наличием в поликристаллах внутренних границ раздела между различно ориентированными кристаллитами-монокристаллами, составляющими микроструктуру поликристалла. Это различие наиболее значительно для металлов, имеющих одну основную систему плоскостей скольжения, как, например, в металлах с гексагональной решеткой или р-олово. Для таких металлов блокирование плоскостей скольжения в отдельных зернах, вызываемое наличием соседних, иначе ориентированных зерен, приводит к резкому возрастанию усилий, необходимых для деформирования, к повышению хрупкости металла, В металлах с кубической решеткой, где имеется несколько равноценных систем скольжения, различия в механических свойствах между моно- и поликристаллами не так значительно. [c.83] В связи с этим необходимо указать, что и в монокристаллах по мере их деформирования возрастает относительная величина упругой деформации. Пластическая деформация металлического монокристалла, связанная с расчленением однородного кристалла на отде.льные блоки с образованием внутренних поверхностей раздела в результате искажений решетки вдоль плоскостей скольжения, поворотив и изгиба пачек скольжения, приводит к значительному расширению упруго области по аналогии с тем, как повышение дисперсности — измельчение зерна расширяет область упругих деформаций в поликристаллах. [c.84] Вместе с том в деформированных монокристаллах могут быть обнаружены различного рода упругие несовершенства, как, например, упругое последействие разгрузки, что, как известно, отсутствует в пластически недеформированных монокристаллах. [c.84] Возникновение упругого последействия разгрузки было обнаружено нами при изучении процесса отдыха растянутых (па 200%) монокристаллов олова 44]. Это явление выражалось в том, что с момента снятия растягивающего напряжения наблюдалось постепепное уменьшение длины образца, достигавшее 0,03%. Если же растяжение монокристалла проводилось в поверхностно-активной среде, то величина упругого последействия разгрузки возрастала до 0,1% длины образца. Роль поверхностно-активной среды в развитии упругого последействия заключается в повышении степени диспергирования монокристалла из-за значительного возрастания числа пачек скольжения. [c.84] Таким образом, деформированный монокристалл по своим упруго-пластическим свойствам приближается к поликристаллу. [c.84] Специальные исследования, проведенные по деформации образцов, составленных из нескольких сросшихся между собою различно ориентированных монокристаллов, показали, что граничные области, разделяющие отдельные кристаллы, оказывают более высокое сопротивление деформации, чем сами кристаллы. [c.84] Внутренние напряжения, возникающие в деформируемом поликристалле, концентрируются в основном на периферии кристаллов в указанной граничной области, и именно этим обстоятельством объясняется тот факт, что при рекристаллизации новые зерна образуются прежде всего по границам старых зерен. [c.84] Неоднородность поликристаллических металлов в смысле неодинаковой ориентации различных зерен по отношению к действующим напряжениям приводит, с одной стороны, к отсутствию резкой границы между упругой и пластической областя.ми деформации и, с другой, к возникновению так называемых упругих несовершенств — упругого последействия и гистерезиса. [c.85] Влияние поверхностно-активных веществ может быть обнаружено также и в области упругих деформаций поликристаллических металлов Это влияние прежде всего проявляется в развитии упругих несовершенств металла, а также в преждевременном появлении остаточных деформаций. [c.85] В работе Е. П. Закощиковой [27 изучалось влияние по-верхностно-активных веществ на упругие деформации электролитической меди. Сравнительно тонкие, мелкокристаллические слои электролитической меди (толщиной до 0,04 мм) отличаются значительной структурной неоднородностью и ярко выраженными явлениями упругого последействия и гистерезиса. Сильно развитая область упругих деформаций в таких слоях давала возможность применять сравнительно высокие напряжения, не переходя границы вполне упругой деформации (до 13 кГ/мм-). [c.85] При более высоких напряжениях (до И—12 кГ/мм ) к эффектам смещения и увеличения площади петель гистерезиса в поверхностноактивных средах добавляется новый эффект — возникновение большей остаточной деформации при разгрузке, которая уже полностью не исчезает при напряжении, равном нулю. На рис. 51 пред-ставленытри последовательно снятые петли гистерезиса, из которых первая — в неактивной среде, а две последующие— Б активной. Здесь, наряду с увеличением площади петель, можно наблюдать рост остаточной деформации, определяемой величиной несовмещения начальных и конечных точек петель. В неактивной среде последовате.т(ь-ное снятие петель гистерезиса не дает этого эффекта, и величина несовмещения всегда остается постоянной (в соответствии с конечным напряжением), исчезая при полном снятии напряжения. [c.86] Полученные результаты указывают на значительное влияние поверхностно-активных веществ в упругой области деформаций поликристаллических металлов. [c.86] С несколько иной стороны влияние адсорбционных слоев на упругие деформации металлов было обнаружено С. Я. Веп-лером в работах по исследованию роли поверхностно-активных смазок в процессах обработки металлов давлением 1451. [c.86] Физическая картина наблюдаемого явления состоит в следующем. Первый пропуск шарика, связанный со значительной пластической деформацией испытуемого металла (меди), вызывает и некоторую упругую деформацию, которая,восстанавливаясь после прохождения шарика, препятствует второму пропуску.В результате второго пропуска некоторая часть упруго деформации релаксационно переходит в пластическую, что соответственно снижает усилие для третьего пропуска, и т. д. Таким образом, от пропуска к пропуС у в результате релаксации упругих напряжений увеличивается пластиче-С хая составляющая деформации за счет упруго до тех пор, пока не будет достигнуто минимальное, ул е не релаксирующее при дальнейших пропусках упругое напряжение, отвечающее пределу упругости упрочненного поверхностного слоя отверстия. [c.88] Кат было показано в дальнейшем С. Я. Ве лером, эти же явлешгя наблюдаются и в условиях глубоко вытяжки ПОЛОСКИ металла на разработан ОМ им приборе в условиях последовательных пропусков через постоянный зазор матрицы. [c.88] Вместе с тем металлографический анализ образцов, испытавших продавливапие шарика, показывает, что при испытаниях всухую количество металла, вовлеченного в пластическую деформацию, оказывается значительно большим, чем при испытаниях со смазкой. Повидимому, поверхностно-активные вещества, пластифицируя топкий поверхностный слой деформируемого металла, создают в нем гораздо большие пластические деформации, чем ото имеет место в бо.льшем объеме металла при испытаниях всухую. [c.89] Эти интересные явления, требующие дальнейшего детального изучения, пмгют большое значение для понимания механизма де1 1ствия поверхностно-активных смазок в процессах обработки металлов давлением и для оценки эффективности таких смазок. [c.89] Вернуться к основной статье