ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы теории упрочнения металлов при пластической деформации и разупрочнения деформированных металлов при нагреве из "Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Изд.2 " Основными механизмами пластической деформации являются скольжение, двойникование, относительное перемещение самих зерен, а также такие виды пластической нестабильности, как сбросы, пластинкование и полосы деформации. Согласно классификации И. А. Одинга, все виды механизмов пластической деформации можно разделить на три группы сдвиговые, диффузионные и пограничные. [c.7] В процессе пластической деформации металлов и сплавов происходит их деформационное упрочнение или повышение сопротивления деформации, которое наблюдается вследствие затруднения движения дислокаций, их взаимодействия, и продолжение деформации возмол но лишь при увеличении приложенного напряжения. [c.7] ествующие гипотезы и модели деформационного упрочнения в значительной мере основаны на теории Тейлора, по которой основной вид деформации при пластическом течении металлов определяется дислокационным механизмом. [c.7] По теории Тейлора величина мгновенного предела текучести (сопротивления деформации) определяется внутренними напряжениями, которые мешают движению дислокаций. Дислокации, задерживаясь в кристаллах, постепенно создают внутренние напряжения, образуются дислокационные стенки и скопления, повышается величина сопротивления деформации данного материала. [c.7] Пластическое течение металлов и сплавов описывается различными моделями деформационного упрочнения 1) преодолением барьера Пайерлса—На-барро, характеризующим собственное сопротивление решетки движению дислокаций 2) преодолением в процессе деформации различного рода препятствий движению дислокаций (барьеров Ломера—Коттрелла или сидячих дислокаций и др.) 3) пересечением скользящих дислокаций с дислокациями леса и взаимодействием дислокаций с плоскими границами 4) поперечным скольжением винтовой составляющей дислокаций с переползанием краевой составляющей дислокации 5) зарождением (размножением) дислокаций. [c.7] Все авторы деформационное упрочнение связывают с дислокационным механизмом пластической деформации, однако пока не ясно, какие виды взаимодействия дислокаций друг с другом или с другими дефектами и в какой мере определяют упрочнение материалов. [c.7] В отожженных чистых металлах плотность дислокаций составляет 10 — 10 на 1 см в деформированных 10 —10 на 1 см , а в сильно наклепанном металле — до 10 на 1 см . [c.8] В настоящее время в литературе пока мало точных данных об изменении плотности дислокаций в металлах при горячей деформации. [c.8] По эмпирической зависимости Холла—Петча напряжение течения связано также с величиной 1/D, где D — средний диаметр зерна. [c.8] Деформационное упрочнение при пластической деформации возникает из-за затруднения движения дислокаций, когда исчерпываются возможности скольжения (двойникования) в данных плоскостях. При этом происходит повышение плотности и увеличение кривизны дислокаций, образуются точечные дефекты и барьеры типа Ломера—Коттрелла, фрагменты и пересечения плоскостей скольжения, ступеньки на дислокациях, узлы и другие сложные дислокационные построения. [c.8] Резкое увеличение пластического течения может вызвать прерывистую деформацию в виде зуба текучести на кривых деформационного упрочнения о—е. [c.8] Наличие зуба на начальном участке кривых а—е является показателем пластической неустойчивости, которая более характерна для поликристаллов. [c.8] Упрочнение металлов и сплавов приводит к изменению их структуры и физико-химических свойств изменяется форма и ориентировка зерен, образуются полосы деформации, растет химическая активность и электросопротивление материала, уменьшаются магнитная восприимчивость и проницаемость. Упрочнение повышает уровень внутренней энергии в металле, а следовательно, и склонность наклепанного материала к протеканию процессов разупрочнения при последующем нагреве. [c.8] Состояние упрочненного (наклепанного) металла термодинамически неустойчиво и при нагреве в металле наблюдается уменьшение концентрации точечных дефектов, перераспределение дислокаций скольжением и переползанием, формирование и миграция малоугловых и межзеренных границ, а также укрупнение зерен. [c.8] Разупрочнение деформированного (наклепанного) металла обусловлено протеканием различных процессов, возникающих в металле при повышении температуры и связанных с термической активностью атомов кристаллической решетки и процессами диффузии (самодиффузии). [c.8] Основными процессами разупрочнения наклепанной структуры являются возврат (отдых и полигонизация) и рекристаллизация (первичная, собирательная и вторичная). [c.8] В холоднодеформированном металле всегда имеется избыток накопленной свободной энергии, который является движущей силой процесса разупрочнения при нагреве. При возврате уменьшается кривизна и плотность дислокаций, повышается структурное совершенство металла, уменьшается величина избыточного вектора Бюргерса, происходит снятие связанных с ним дальнодействую-щих напряжений, отжиг точечных дефектов и уменьшение числа плоских границ. [c.8] При возврате не происходят изменения микроструктуры металла и кристаллической ориентировки матрицы, хотя физические и химические свойства заметно изменяются. [c.8] Вернуться к основной статье