ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретическая и фактическая прочность из "Металловедение и технология металлов " Использование теории дислокаций позволило объяснить большое расхождение между теоретической и фактической прочностью кристаллических тел. [c.59] Теоретическая прочность должна быть пропорциональна произведению сил межатомной связи на число атомов в сечении кристалла. [c.59] Расчетное усилие для смещения одной части кристалла относительной другой оказалась на 2—3 порядка выше фактически затрачиваемого при пластической деформации металла. Так, теоретическая прочность железа составляет около 13 ООО МПа, а фактическая — всего 250 МПа. [c.59] Такое расхождение теоретической и фактической прочности объясняется тем, что деформация происходит не путем одновременного смещения целых атомных плоскостей, а за счет постепенного перемещения дислокаций. Влияние дислокаций на процесс пластической деформации рассмотрим на примере краевых дисло-к.чций (рис. 26). Пластический сдвиг является следствием постепенного перемещения дислокаций в плоскости сдвига. Распространение сколья.ення по плоскости скольжения происходит последовательно. Каждый элементарный акт перемещения дислокации из положения PQ в положение P Q совершается путем разрыва лишь одной вертикальной атомной плоскости Р R по линии пересечения ее с плоскостью сдвига ЛГ—/И. Для перемещения дислокаций требуется значительно меньше усилие, чем для жесткого смещения одной части кристалла относительно другой в плоскости сдвига. При движении дислокации вдоль направления сдвига через весь кристалл происходит смещение верхней и нижней его частей на одно межатомное расстояние. В результате перемещения дислокация выходит на поверхность кристалла и исчезает. На поверхности остается ступенька скольжения. [c.59] Дислокации легко перемещаются в направлении, перпендикулярном экстраплоскости. Чем легче перемещаются дислокации, тем ниже прочность материала, тем легче идет пластическая деформация. [c.60] Таким образом, причиной низкой прочности реальных металлов является наличие в структуре материала дислокаций и других несовершенств кристаллического строения. Получение бездисло-кационных кристаллов приводит к резкому повышению сопротивления пластической деформации, т. е. к повышению прочности материалов.. [c.60] Влияние искажений кристаллической решетки на прочность металлов приведена на рис. 27. Левая ветвь кривой соответствует созданию совершенных бездислокационпых нитевидных кристаллов (так называемых усов ), прочность которых близка к теоретической. [c.60] При ограниченной плотности дислокаций и других искажений кристаллической решетки процесс сдвига происходит тем легче, чем больше дислокаций находится в объеме металла. [c.60] Упрочнению способствуют и другие несоиершенства кристаллического строения, также тормозящие движение дислокаций, К ним относятся атомы растворенных в металле примесей и легирующих элементов, частицы выделении второй фазы, границы зерен или блоков и т. д. На практике препятствие движению дислокаций, т. е. упрочнение, создается введением других элементов (легированием), наклепом, термической или термомеханической обработкой. Снижение температуры также препятствует свободному перемещению дислокаций. При низких те. шературах прочность растет, а пластичность падает. Металл становится более прочным, но хрупким. [c.61] Таким образом, повышение прочности металлов и сплавов может быть достигнуто двумя путями 1) получением металлов с более близким к идеальному строением кристаллической решетки, т. е. металлов, в которых отсутствуют дефекты кристаллического строения или же их число крайне мало 2) либо, наоборот, увеличением числа структурных несовершенств, препятствующих движению дислокаций. [c.61] Вернуться к основной статье