Деформация двойникованием системы

Для доменов других групп или групп, иначе расположенных относительно направления растяжения, происходит более сложный процесс превращения. Однако и в этом случае процесс по существу можно объяснить с помощью деформации двойникованием в одной простой или более сложной системе двойникования. Процессы деформации мартенсита (за исключением /31-мартенсита) аналогичны. В табл. 1.3 указаны системы двойникования мартенсита типа 2Н и 3R. [c.36]

Особенно интенсивно происходит двойникование в металлах с ограниченным числом систем скольжения. При этом, создавая мощные концентраторы напряжения, двойникование инициирует, например, в ГПУ-металлах скольжение по дополнительным призматическим и пирамидальным системам, что приводит к существенному повышению пластичности [5, 17]. В некоторых ориентировках монокристаллов с ГПУ-решеткой двойникование вообще является доминирующим механизмом пластической деформации [5, 18]. В ОЦК-металлах концентраторы напряжений у верщин двойников и высокая скорость протекания процесса двойникования способствуют раскрытию трещин и соответственно хрупкому разрушению металлов [9, 19] ограничивая таким образом их низкотемпературную пластичность. [c.9]

Таким образом, общей закономерностью для низкотемпературной области является снижение пластичности с ростом прочности независимо от того, какая система легирования использована для повышения прочности. Естественность этого явления вытекает из самого принципа упрочнения титановых сплавов, которое сводится к созданию различного рода препятствий движению дислокаций. В результате этого исчерпывается часть физического упрочнения, на которое способен титан при данных температурах (явление, аналогичное наклепу), и запрещается пластическая деформация по части плоскостей скольжения и двойникования. Вследствие этого равномерная доля деформации и полное удлинение уменьшаются примерно пропорционально степени упрочнения. Поэтому любой вид упрочнения—наклеп, присутствие легирующих или примесных элементов, радиационный наклеп и т. п., неизбежно приводит к сокращению удлинения. [c.106]

Пластическая деформация поликристаллов. Пластическая деформация поликристаллического металла протекает аналогично деформации монокристалла путем сдвига (скольжения) или двойникования. Формоизменение металла при обработке давлением происходит в результате пластической деформации каждого зерна. Плоскости и направления скольжения в каждом зерне различные. При увеличении внешней силы скольжение первоначально начинается в наиболее благоприятно ориентированных зернах, где достигнуто критическое касательное напряжение. Движение дислокаций, начавшееся в одном зерне, не может переходить в соседнее зерно, так как в нем системы скольжения ориентированы по-иному. [c.73]

Анализируя перемещение атомов при сдвиге в г. ц. к. решет-ке, Маккензи пришел к выводу о том, что теоретическая прочность зависит от направления перемеш,ения, выбором которого определяются способ деформации (скольжение, двойникование) и высота потенциального барьера (энергия системы проходит при сдвиге через максимум — перевальную точку). Маккензи установил, что в случае скольжения в зависимости от потенциала в перевальной точке т = 0,028 0,0390, а нижний предел теоретической прочности при сдвиге в случае двойникования меняется в пределах от G/30 до G/22. Значения теоретической прочности при сдвиге, рассчитанные по формуле Маккензи, приведены в табл. 22. [c.281]

При любом фазовом превращении в твердом состоянии происходит перестройка атомной структуры системы. В твердом состоянии перестройка структуры имеет место, кроме того, при процессах, не являющихся фазовыми превращениями, например при рекристаллизации, пластической деформации Скольжением и двойникованием. Такие процессы отличаются ют фазовых превращений причиной перестройки кристаллической решетки атомы занимают новые положения под действием поверхностных или упругих сил, внешнего напряжения, я не вследствие того, что термодинамический потенциал одной конфигурации атомов ниже, чем другой. [c.199]

Кроме скольжения дислокаций и двойникования, деформация приводит к ротационным процессам переориентировки одних областей монокристалла относительно других. Экспериментальное исследование показывает [198, 203], что процесс переориентировки носит черты фазового превращения первого рода — протекает зарождение и рост областей измененной ориентировки, которые проявляют себя как участки новой фазы, обладающие сложной дефектной структурой. В настоящем пункте будет показано, что по мере деформирования кристалла протекает цепь переориентировок такого рода. Она состоит в циклическом повторении процессов возрастания плотности хаотических дислокаций, их выстраивания в границы разориентировки и рассыпания этих границ в ансамбль хаотических дислокаций. Таким образом, в отличие от предыдущего параграфа, где взаимодействие вакансий и дислокаций приводило к автокаталитическому нарастанию их плотностей и последующему зарождению коллективной моды, здесь синергетическое поведение системы дислокация + граница проявляется как автоколебательный режим, присущий экологической системе хищник-жертва. [c.261]

Рений и его сплавы. Рений (см. табл. 53, 54) относится к группе тугоплавких благородных металлов. Он имеет плотно-упакованную гексагональную решетку и, несмотря на это, очень пластичный в холодном состоянии. Объясняется это следующим. Отношение осей решетки с/а у рения меньше идеального и равно 1,615. Поэтому при деформации его, кроме скольжения по плоскости базиса и двойникования, наблюдается еще скольжение по другим дополнительным системам плоскостей. [c.160]

Описанный характер текстуры холодной прокатки иттрия свидетельствует о том, что превалирующей системой скольжения в нем является 1010 < 1120>. Это согласуется с результатами работ [6, 7], в которых системы скольжения определялись путем анализа следов скольжения после одноосной деформации (растяжение, сжатие) монокристаллического иттрия. Заметим, что наклон базисных плоскостей на углы 15—20° говорит о развитии в образцах иттрия наряду со скольжением и двойникования. При этом в соответствии с результатами работы [8] оно осуществляется не только по плоскостям 1012 , но и по плоскостям 1122 . [c.71]

При линейном растяжении поликристаллического образца (см. рис.. 6) после определенной упругой деформации, которая захватит все зерна, в некоторых из них начнется пластическая деформация. Из курса сопротивления материалов известно, что при линейном растяжении в образце развиваются тангенциальные (касательные) напряжения. Они достигают наибольшей величины в направлениях под 45° к оси растяжения. По этой причине те зерна в образце, у которых направления и плоскости легкого скольжения расположены под углом в 45° к оси растяжения, начнут деформироваться пластически, в то время как в других кристаллах, расположенных иным образом, будет продолжаться упругая деформация. Пластически деформируемые зерна будут упрочняться — наклепываться, и, кроме того, в ходе деформирования всего образца их ориентировка будет меняться. По этим причинам после растяжения образца на некоторую величину действующие напряжения оказываются не в состоянии вызывать в них пластическую деформацию, и они вновь начнут деформироваться упруго. Но к этому моменту другие зерна, которые пока деформировались только упруго, в ходе растяжения образца изменили свое расположение. У некоторых из них направления и плоскости легкого скольжения оказались под углом в 45° к оси растяжения, и эти зерна начали деформироваться пластически. По мере общего удлинения образца в ходе растяжения пластическая деформация захватывает все новые и новые зерна. Если напряжения растяжения будут увеличиваться, то пластическая деформация может происходить во всех зернах, в том числе и в тех, которые ориентированы самым неблагоприятным для данных условий образом. При деформации поликристал-лических образцов скольжение и двойникование могут происходить не только по плоскостям и направлениям наиболее легкого деформирования, но и по некоторым другим системам. Такая усложненность пластической деформации вызывает быстрое упрочнение металла. [c.44]

Все сказанное относится к так называемой холодной деформации, проходяшей при низких температурах. Для металлов технической чистоты условная граница между низкими и высокими температурами лежит около 0,4 Гпл. При повышении чистоты эта температура заметно понижается. Для сплавов она доходит до 0,6 7пл. Влияние повышения температуры на пластическую деформацию выражается прежде всего в том, что снижаются критические скалывающие напряжения. Сдвиги и двойникование совершаются при меньших внешних нагрузках. Кроме того, начинают работать дополнительные системы скольжения, и это также облегчает пластическую деформацию металла. Наконец, если температура, при которой осуществляется деформация, достаточно высока, то в результате возросшей диффузионной подвижности атомов все или почти все дефекты, вызываемые пластической деформацией, в виде дислокаций, искажений атомных плоскостей, напряжений между блоками и между зернами, успевают уничтожиться. Это означает, что в ходе такой горячей деформации металл не упрочняется. Таким образом, пластическая деформация при высоких температурах характеризуется существенно меньшими напряжениями сдвига и отсутствием наклепа. [c.45]

При комнатной температуре преобладает деформация двойникованием. Сильные ковалентные связи не разрушаются, но сдвигаются и переориентируются. Главным образом встречается система двойников (1 3 0), но встречаются также системы (1 7 2) и (1 7 С). Сообщается еш,е о двух менее важных системах двойников— (1 1 2) и (1 2 1). С повышением температуры начинает преобладать механизм деформации скольжением. Наиболее важна система скольжения (0 10) — (10 0). Скольжение по плоскости (О 1 0) не задевает сильных ковалентных связей. Низкий предел текучести объясняется тем, что критическое напряжение сдвига для скольжения по (О 1 0) составляет 0,34 кг мм". Наблюдались также полосы излома и поперечное скольжение. [c.837]

Наблюдения за поведением би- и поликристаллов гексагональных металлов показали, что их деформационное упрочнение определяется в основном наличием скольжения по небазисным плоскостям. При 77 К поликрис-сталлы цинка разрушаются совершенно хрупко, поликристалл магния — после деформации е 0,03-=-0,05, а поликристалл кадмия —при 8 0,15- 0,20. Даже при комнатной температуре поликристаллы цинка и магния выдерживают малую пластическую деформацию, в то время как монокристаллы кадмия разрушаются при е 0,35. Это происходит потому, что небазисное скольжение в магнии очень ограниченно и встречается только в призматических плоскостях. Несмотря на развитие двойникования, облегчающего пластическую деформацию вследствие переориентации отдельных областей в положение, удобное для скольжения, из-за хаотичности ориентировки общая деформация и пластичность поликристалла остаются малыми. В кадмии наблюдается существенное небазисное скольжение по пирамидальной системе 1122 <1123> и комбинация базисного и пирамидального скольжений удовлетворяет требованию пяти независимых систем скольжения. В результате у поликристаллического кадмия появляется заметная пластическая деформация до разрушения, при этом более высокая, чем у магния и цинка пластичность. [c.228]

Поскольку рассматривается деформация поликристаллического агрегата, то целесообразно, как это обычно делается [4, 29, 117], для учета работы всех возможных систем двойникования перейти от е,-к среднему относительному удлинению ср в результате образования по крайней мере по одному двойнику в достаточно большом числе произвольно ориентированных зерен, что достигается заменой /щ на т в выражении (2.47). Средняя величина фактора ориентации для системы 112 <111) в поликристалле, по нашей оценке (исходя из правила Мизеса [3, 4]), составляет 2,82—3,29. Марчинковский и Лип-сит [117] принимали для двойникования 112 (111) в металлах [c.66]

Высокотемпературные испытания на 4-точечный изгиб были выполнены на образцах горячепрессованной композиции с шестью волокнами, а также на нескольких отдельных волокнах с целью определения пределов напряжений и температуры, которые эта композиционная система может выдержать до начала скольжения и пластической деформации в упрочняющих волокнах. Образец с шестью волокнами был изготовлен в форме прямоугольного бруска 4,5 X 3,6 X 3,5 мм. Волокна (пламенно-полированный рубин с W + Ni покрытием) укладывали в два слоя (каждый из трех волокон) у верхней и нижней граней (шириной 3,6 мм) образца. Суммарная объемная доля волокна составляла только 12%, однако у этих граней она была около 20%. Этот образец был испытан на изгиб нри НОО"" С. При этом в нем наблюдалась значительная пластическая деформация (траверса переместилась на 5 мм нри расстоянии между опорами 3,8 см) после извлечения волокон из матрицы одни оказались сильно раздробленными, у других наблюдалась пластическая деформация (изгиб) осколки показаны на рис. 40. Все волокна имели признаки интенсивного базисного скольжения и деформационного двойникования в сочетании с ухуд- [c.231]

Что касается влияния второй фазы на текстуру деформации, то оно зависит от пластических свойств фазы, а также от количества, морфологии и распределения ее в матрице. Как правило, наличие большого количества второй фазы с более низкой пластичностью, чем пластичность матрицы, блокирует развитие скольжения и двойниковання в первичных высоконапряженных системах сдвига, создает локальную концентрацию внутренних напряжений и тем самым стимулирует активность большого числа латентных низконапряженных систем сдвига. Это нарушает закономерности образования текстуры деформации металлов и приводит к разориенти-ровке свойственной ему текстуры, вплоть до полного ее исчезновения. [c.201]

Метастабильные хромомарганцевые аустенитные стали, стойкие к кавитационному и циклическому контактно-ударному воздействию. Сталями, стойкими в условиях динамического контактного нагружения (циклическое контактно-ударное нагр5 жение, кавитационное, гидроабразивное или газоабразивное воздействие), являются аустенитные стали системы Ре-Сг-Мп-С. При соответствующем химическом составе (температура эксплуатации должна находиться в интервале М -М хромомарганцевые стали со структурой метастабильного аустенита обладают низкой энергией дефектов упаковки и отличаются сложной кинетикой у - - е - а -мартенситных превращений и деформационного двойникования, развивающихся достаточно интенсивно и сопровождающихся релаксацией напряжений. В результате рабочая поверхность деталей машин сильно упрочняется за счет дисперсных выделений мартенсита деформации и наклепа существующих и вновь образующихся фаз, что обеспечивает равномерную эрозию и высокую стойкость сталей при динамическом контактном нагружении, в частности кавитационную стойкость. [c.227]

Пластическое течение в металлах происходит, когда на некоторых плоскостях решетки превышается сопротивление сдвигу. В таком случае скольжение протекает по этим плоскостям в направлении наиболее плотной упаковки атомов. В феррите это направление является диагональю куба (111). При комнатной температуре скольжение в феррите наиболее часто происходит по плоскостям (123) и во вторую очередь по плоскостям (ПО) и (112). При более низких температурах скольжение по двум последним плоскостям затрудняется (увеличивается твердость и хрупкость) до такой степени, что основным становится другой механизм деформации, а именно, двойникование (см. настоящую главу, с. 37). Многообразие возможностей деформации феррита означает, что в пределах зерна линии скольжения редко бывают прямолинейными в противоположность деформированному аустб1шту (ф. 644/6).. Ферритные зерпа покрываются более или менее изогнутыми линиями, идущими по одному или нескольким средним направлениям (ф. 599/6). Если новая система линий скольжения пер ёсекает образовавшуюся ранее, то величину скольжения можно определить по сдвигу линий, возникших первыми (ф. 599/4). [c.37]

При диффузионной сварке в вакууме в зависимости от режимов процесса наблюдается большая или меньшая степень пластической деформации металла и некоторые характерные для нее явления двойникование зерен, образование субзерен, рекристаллизация и др. Двойникование происходит за счет одновременного скольжения по системе атомных плоскостей и поворота деформированной части кристалла. Образование субзерен, которые имеют близкое к совершенному строение и отличающуюся ориентацию, обусловлено параметрами сварки. Чем выше температура сварки, тем более низкие давления сжатия, а следовательно, и пластическая деформация вызывают образование субструктуры. Например, при сварке сплава ЭП99 образование субструктуры наблюдали при температуре 1448 К, давлении сжатия 30 МПа и времени сварки 6 мин. В сплаве ЭИ602 образование субструктуры наблюдали при температуре 1073 К и после выдержки в течение 8 ч. При диффузионной сварке жаропрочных сплавов в зоне стыка происходит раздробление зерен на мелкие зерна, которые трудно заметны при увеличении 200, но хорошо различимы при увеличении 1000. Такие зерна образуются по выступам на поверхностях, т. е. на участках, где пластическая деформация значительно больше средней. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...