ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Деформационное упрочнение металлов из "Теория обработки металлов давлением " Принято считать, что величина деформационного упрочнения связана с изменением общей плотности дислокаций в металле во время пластической деформации величиной е. В литературе приводится большое число соотношений между прочностью металла, т.е. напряжением, при котором начинается пластическая деформация, и плотностью дислокаций. Как уже указывалось, все они сводятся в основном к виду о = Оо+ СЬд/р, где а - напряжения начала пластического течения С - модуль сдвига Ь - вектор Бюргерса дислокации Оо напряжения, учитывающие вклад других факторов. [c.46] Это соотношение очень удачно аппроксимирует экспериментальные данные по взаимосвязи р и а. Для его объяснения существует несколько известных физических моделей [4, 5], описывающих упрочнение от взаимодействия дислокаций при их пересечении, от взаимодействия параллельных дислокаций, дислокаций с примесями и от других механизмов. При математическом описании указан ных взаимодействий используется, как правило, энергетический подход. [c.46] Недостатком рассмотренной модели, очевидно, можно считать тот факт, что здесь не учитывается объем материала и непонятно, как эффект взаимодействия на микроуровне мог бы сказаться на макроскопических свойствах всего деформируемого тела. [c.47] Рассмотрим деформационное упрочнение металла, происходящее в произвольном объеме V, которому можно придать смысл как микро-, так и макрообъема. Проанализируем два случая первый - дислокации располагаются хаотически, не образуя структур во время пластической деформации второй - дислокации образуют структуры, которые можно охарактеризовать величиной структурной энтропии (см. рис. 1.8). [c.47] Такие же результаты, как и для никеля, можно получить для других металлов. По-видимому, деформационное упрочнение не может быть описано только лишь за счет увеличения плотности дислокаций при том методе оценки, который мы используем. [c.48] Будем считать, что во время пластической деформации происходит изменение объема металла и напряжений в нем, т. е. работа является функцией двух параметров - объема и давления =Л(av)=Aav+стAv. Кроме того, предположим, что пластическая деформация происходит с малой скоростью и температура металла при этом не изменяется, Г=сопз1. Тогда изменение внутренней энергии системы можно полагать равным нулю, А(7=0. [c.49] В качестве исходного примем отожженное состояние и будем считать, что для него А Ь= О, где А - изменение энергии системы. [c.49] Выполним оценку величины деформационного упрочнения Аау р для никеля, пользуясь зависимостью А5стр(е), изображенной на рис. 1.8. При В - 8,9-10 кг/м , р, = 58,7-10 кг/моль, Т - 298 К и Д стр(Е) = 12 Дж/моль-К (это соответствует е 50%) величина деформационного упрочнения никеля составляет Ааупр= 540 МПа, что хорошо согласуется с известными экспериментальными данными [28, 29]. [c.49] Анализ соотношения (2.9) позволяет сделать следующие выводы. [c.50] сопоставление и анализ расчетных данных, полученных по соотношению (2.9), с результатами экспериментов по определению деформационного упрочнения металлов позволяют утверждать, что все расчеты и логические построения, выполненные в предыдущей главе, были направлены на доказательство, как выяснилось, довольно простого и во многом очевидного, но крайне важного положения деформационное упрочнение является мерой удаления системы от равновесного состояния во время пластической деформации, численно характеризует сформированные при этом структуры, с его помощью можно рассчитать изменение энтропии системы. [c.50] Вернуться к основной статье