Вязкое течение металлов

Вязкое течение металла тесно связано с его кристаллической структурой и диффузионным механизмом перемещения атомов [11 [c.73]

Вязкое течение металлов. При обычной температуре деформация металлов имеет явно выраженный пластический характер. [c.61]

При больших пластических деформациях и при вязком течении металла (обработка давлением разрушение) [c.188]

Деформация и разрушение при ползучести. При достаточно высоких температурах в поликристаллическом металле границы зерен становятся более слабыми, чем сами зерна, и значительная часть деформации ползучести происходит за счет скольжения зерен относительно друг друга. Это скольжение носит характер вязкого течения, оно затруднено кинематически, так как зерна имеют неправильную форму и каждое зерно встречает сопротивление со стороны соседних. Скольжение становится возможным за счет пластической деформации зерен и сопровождается появлением меж-зеренных трещин, приводящих к разрущению. [c.320]

При вязком разрушении металлов, имеющих поры или включения, процесс разрушения включает процесс пластического порообразования, который сопровождается ростом пор при пластическом деформировании под действием трехосного напряженного состояния, пока не произойдет разрыв по сечению с концентрацией пор вьппе средней величины (простое изложение феноменологии вязкого разрушения можно найти в [22]). В металлах, не содержащих начальные поры, пустоты образуются в результате расслоения по границе включение — матрица или разрушения включения при пластическом течении податливой матрицы относительно слабо деформируемого включения [3]. [c.174]

Наряду с изложенной существуют другие физические теории процессов деформирования и разрушения. Так, согласно одной из таких теорий зависимость долговечности от величины напряжения объясняется плавлением и вязким течением на границах кристаллов разрушение металла связано с возникновением в зоне нарушения кристаллической структуры на границах между кристаллами некоторого числа зародышей жидкой фазы. [c.28]

Если процесс деформирования проходит в условиях простого нагружения, ТО с учетом сказанного описать пластическое течение металла можно с использованием соответствующих уравнений течения вязкой жидкости, в которых коэффициент вязкости следует заменить коэффициентом жесткости. Расчетами конкретных процессов показано, что применение этой методики вполне оправдано и рационально, так как исходные уравнения для определения напряженного состояния органически увязаны с изменением скоростей и температур деформирования. [c.208]

При повышенных температурах, усиливающих колебание атомов и количество дефектов решетки, особенно на границах зерен, деформация металлов приобретает смешанный характер и зависит в значительной степени от времени. Пластическая деформация сочетается здесь с вязким течением. [c.61]

При комнатной температуре вязкое течение наблюдается у аморфных тел. Оно похоже на тепловое движение и сводится к постепенному перескакиванию отдельных атомов с одного места на другое. Вязкое течение зависит от времени и температуры. Например, твердая смола по прошествии известного времени растекается под влиянием собственной тяжести, превращаясь в лепешку, а стеклянная палочка, лежащая длительное время на двух опорах, дает остаточный прогиб. Смешанный характер деформации, металлов при повышенных температурах подтверждается существованием явления ползучести, т. е. способностью металла деформироваться под влиянием постоянной длительной нагрузки. [c.61]

Далее необходимо провести через точку п линию, характеризующую изменение сил трения в зоне прилипания. Как свидетельствуют опытные данные, в общем случае эта линия представляет собой некоторую кривую, наклон которой в зонах отставания и опережения часто бывает разным (кривая 1 на рис. 63). А. И. Целиков [18], уподобляя течение металла в очаге деформации движению вязкой несжимаемой жидкости, вывел теоретическую формулу, выражающую закон распределения сил трения в зоне прилипания [c.72]

Известно, что при критических условиях деформации вследствие ротационной неустойчивости происходит переход к турбулентному" течению металла [184]. Для потоков жидкости и газа ротационная неустойчивость проявляется при критических градиентах скоростей поперек линий тока. В работе [185] предложена модель турбулентного течения кристаллов, деформирующихся с участием собственных вращений частиц. Вращательное движение частиц предположительно вызывается силами вязкого трения, подобно тому как это происходит в жидкости. Образующаяся вихревая структура течения, представленная в виде системы вихрей одного масштаба, рассматривается как диссипативная структура. Теоретически показано, что турбулентное течение кристаллов возникает при скоростях пластического сдвига выше критических при переходе от ламинарного течения кристалла к турбулентному происходит существенное снижение величины диссипируемой энергии турбулентность способствует локализации пластической деформации [185]. [c.106]

Вязкое течение. Термически активируемый процесс. Представляет собой кооперативное движение молекул и групп молекул. У металлов не наблюдается имеет значение, например, для пластмасс и аморфных веществ. Скорость деформации является функцией коэффициента вязкости, а также температуры. [c.98]

КОЙ деформации. В то время как вторая, промежуточная, стадия характеризуется линейно-вязким течением, которое обеспечивается наличием вязко-жидкой структуры на перемещающейся по объему деформируемого металла границе а/7-перехода, которая играет принципиальную роль в механизмах деформации и аккомодации. Поэтому показатель скоростного упрочнения т существенно зависит от скорости фазового превращения (см. рис. 5.37). При этом максимальное значение показателя т зависит от скорости деформации. Из этого следует, что повышение скорости фазового превращения может способствовать увеличению показателя т при более высоких скоростях деформации. [c.424]

Такой же путь, очень возможно, независимо был предложен Надаи (1937 г.). Для описания медленного вязкого течения в металлах (называемого ползучестью см. главу IX), Надаи предложил тененную функцию, которая в наших обозначениях выглядит так [c.282]

В 1868 г. Треска представил во Французскую Академию две статьи о течении металлов под большим давлением ). Сен-Венан, который давал отзыв об этой работе, заинтересовался пластической деформацией вязких материалов. В дальнейшем он опубликовал в связи с этим несколько статей, в которых вывел основные уравнения пластичности, основываясь на допущениях 1) что объем материала в процессе пластической деформации не изменяется, [c.292]

Вязкость переохлажденных жидкостей не изменяется в точке плавления. Энергия активации вязкого течения, однако, несколько выше у некоторых переохлажденных жидкостей [49, 596, 597]. Так как это связано с деформацией вязкого сдвига [279], затухание ультразвука (но не скорость его) также несколько изменяется. Температурный коэффициент скорости изменяется незначительно [598, 599]. Жидкие металлы исследованы несколько хуже, но похоже, что они также подчиняются этим общим правилам, хотя имеется некоторая несогласованность для таллия [215, 595]. Не наблюдается скачка в электрическом сопротивлении или его температурном коэффициенте такое поведение противоречит поведению расплавленных солей, где некоторый эффект имеется, возможно, в результате возникновения больших ионных образований при переохлаждении [600, 601]. Наконец, в диэлектрических жидкостях с полярными молекулами (салол, ментол, дифенил, эфир) диэлектрическая постоянная обнаруживает скачок в точке плавления [595], возможно, вновь возникающий из-за молекулярных скоплений. [c.165]

Процесс пропитки заключается в заполнении пор спеченной или неспеченной заготовки из относительно тугоплавкого компонента расплавом легкоплавкого металла. При жидкофазном спекании уплотнение композиционного материала происходит вследствие вязкого течения жидкости и перегруппировки частиц. [c.219]

При определении усилия обратного выдавливания деталей из вязкого металла подобное допущение может привести к большим погрешностям, так как в этом случае мощность сил на разрывах касательной составляющей скорости, как было указано, рассчитывают приближенно. Для уточненных расчетов необходимо выбрать поле скоростей, в наибольшей степени приближающееся к действительному и отвечающее требованию непрерывности. Примем, что границы очага деформации, так же как и при прямом прессовании полосы, прутка или трубы, отделены от жесткого металла в меридиональном сечении дугами с радиусами кривизны Г1 и г 2 и внутри очага наблюдается радиальное течение (рис. 100, б). Такая схема близка к действительному течению металла. [c.197]

Если сопоставить между собой течения пластическое и вязкое, то, как это показали специальные исследования, во-первых, возникновение пластического течения вещества всегда связано с относительно резкими изменениями в структуре вещества, в то время как при вязком течении никаких изменений в структуре вещества не наблюдается. Во-вторых, как и при упругой деформации, при пластическом течении касательные напряжения увеличиваются при увеличении деформации сдвига, однако между касательными напряжениями и деформациями сдвига не имеет места прямая пропорциональность и относительное приращение касательных напряжений оказывается значительно менее интенсивным по сравнению с увеличением деформаций сдвига. Аналогично, как и при вязком течении, при пластическом течении касательное напряжение увеличивается при увеличении скорости сдвига, между касательными напряжениями и скоростями сдвига не имеет места прямая пропорциональность, и относительное изменение касательных напряжений оказывается значительно меньше относительного изменения скоростей сдвига. В-третьих, увеличение касательных напряжений при пластическом течении происходит за счет структурных изменений вещества. При этом пластически деформируемое твердое тело приобретает способность аккумулировать большую потенциальную энергию упругого формоизменения. Все явление в целом носит название деформационное упрочнение. В дальнейшем мы увидим, что явление деформационного упрочнения твердых поликристаллических тел — металлов приобретает особую значимость при их эффективной холодной деформации. [c.53]

Влияние скорости нагружения особенно существенно для пластичных материалов, деформирование которых сопровождается большими пластическими деформациями или вязким течением. Темп роста предела текучести с увеличением скорости, как правило, выше темпа роста предела прочности это часто приводит к хрупкому разрушению металла. При очень больших скоростях теплота, выделяемая при деформировании, не успевает рассеиваться. В результате отдыха металла разупрочнение превалирует над упрочнением, что снова приводит к увеличению пластичности. [c.168]

В условиях сварки, когда металл в околошовной зоне нагревается до оплавления границ зерен, а в месте сварки — до жидкого состояния и затем кристаллизуется, он в некотором интервале температур находится в двухфазном твердо-жидком состоянии. Прочность металла в этом состоянии близка к нулю, а пластичность равна десятым долям процента [1]. Последнее объясняется тем, что при деформировании металла в этом состоянии, когда сопротивление деформированию объемов зерен превышает сопротивление вязкому течению по их границам, деформации сосредоточиваются в приграничных областях [6]. [c.230]

Упомянутые факторы являются причиной ярко выраженной структурной микронеоднородности, заключающейся в существовании крайне разнородных структур в центре зерна, в пограничных зонах и на границах, резко отличающихся по своим свойствам. Эти отличия относятся как к сопротивлению пластическим деформациям, так и к сопротивлению вязкому течению в условиях постоянно действующих внутренних остаточных напряжений. Очень часто наиболее низким сопротивлением указанным видам деформации обладают границы зерен и прилегающие к ним зоны металла. [c.242]

В процессе сварочного цикла теплофизические характеристики металла становятся функциями как времени, так и пространства. В один и тот же момент времени в одном и том же сечении в изделии развиваются процессы вязкого течения, упру- [c.243]

Вакансии 20 Валентные электроны 9 Ванадий в стали 314, 350, 377 Вандервальсовская связь 15, 17 Видманштеттова структура 140 Возврат (отдых) 67 Волокна в макроструктуре 75 Волосовины 135 Вольфрам в стали 315 Вторичные превращения 103 Высокого электросопротивления стали и сплавы 410 Высокотемпературная термомеханическая обработка 398 Вязкое течение металлов 61 [c.495]

Температура — это мера энергии массы движущихся частиц. Однако и частицы, т. е. атомы и свободные электроны, весьма различны не только по массам, но и по самой их природе и по их физическим свойствам. Не выходя за рамки макроскопических объемов, мы вправе оперировать с величинами модуля сдвига. Динамическая вязкость действительна для металла от кристаллов до любых макроскопических размеров. Эта физико-механическая характеристика более универсальна, чем модуль сдвига. Можно еще раз обратить внимание на подобие этих характеристик металла. Формулы (3.50) и (3.51) говорят о том, что граница хрупкого разрушения и вязкого течения металла определяется сдвиговой энергией, создаваемой сдвигом Рсдв. [c.154]

Влияние времени сварки на прочность соединений (рис. 5, а) можно представить следующим образом. При давлениях сжатия 30 МПа для сплава ЭИ602 и 40 МПа для ЭП99 за счет вязкого течения металла происходит сближение соединяемых поверхностей и образование межатомных связей. При быстром охлаждении на воздухе па этой стадии возможно проявление эффекта термомеханической обработки. Решающую роль играют давление и температура. Последующая выдержка в условиях непрерывно падающего давления сжатия приводит к замедлению течения металла, к ползучести при сравнительно низких напряжениях и развитию процессов рекристаллизации, что снижает эффект термомеханической обработки, но при этом продолжается процесс устранения микронесплошностей и образования монолитного металла в зоне стыка. При времени сварки 1 мин снижение механических свойств можно объяснить снятием эффекта термомеханической обработки и недостаточной степенью протекания диффузионных процессов. Многократные опыты по восстановлению усилия сжатия после выдержки 1 мин с последующим быстрым охлаждением обеспечивали повышение прочности и пластичности соединений. Описанный характер влияния времени сварки на свойства соединений имел место только при сравнительно высоких давлениях сжатия, которые обеспечивали образование контакта соединяемых поверхностей за счет пластической деформации металла в течение нескольких секунд. Об образовании такого контакта свидетельствует тот факт, что выдержка образцов в течение 5 мин при температуре сварки без давления, которое было снято после 10 с, обеспечивала равнопрочность соединений с основным металлом. При давлении сжатия 20 МПа необходимо было поддерживать его постоянным в течение нескольких минут, чтобы обеспечить фактический контакт иоверхностей за счет ползучести металла при постоянном напряжении. Аналогичные результаты наблюдали при сварке сплава ВЖ98 (рис. 5, б). Общим критерием для оценки влияния сжимающих напряжений при различном их уровне является степень пластической деформации металла. В большинстве случаев равнопрочность соединений с основным металлом достигали при деформации металла в зоне стыка, равной 5—8%. [c.170]

В рассматриваемых реакциях вследствие пирогидролиза хлористого титана происходит образование соляной кислоты, которая поддерживает в активном состоянии поверхность титана в местах разрушения окисной пленки, способствует процессам локального растворения и насыщения металла водородом. Чем больше химическая гетерогенность металла, тем более интенсивно протекают процессы локального растворения и тем активнее происходит насыщение металла водородом. При этом следует иметь в виду, что склонность к водородной хрупкости при нагружении металла в области температур 250—500°С существенно отличается от хрупкости при 20°С. При температурах горячесолёвого растрескивания выделения гидридов, по-видимому, не происходит из-за очень высокой растворимости водорода в металле, и сами гидриды не могут проявить хрупкость при данных температурах. Водородная хрупкость в этом интервале температур возможна лишь при сравнительно высоких концентрациях водорода как обратимая водородная хрупкость, связанная с повышенной концентрацией водорода на границах зерен. Эта концентрация способствует возникновению локального вязкого течения и соответственно охрупчиванию металла. [c.77]

В первой части гл. 8 последовательно описаны закономерности упругих и Прочностных. свойств, а также процессы деформации и разрушения. Подчеркнута такая характерная черта аморфных сплавов, как высокая вязкость разрушения в сочетании с высокой прочностью. Рассмотрена также зависимость механических свойств от температуры и скорости. деформирования. В аморфных сплавах ниже некоторой температуры Гр пластическая деформация протекает крайне неоднородно — она сосредоточена в полосах деформации, которые на стадии разрушения служат источником трещин. Выше Тр пластическая деформация становится однородной. На первом температурном участке прочность сравнительно слабо зависит от скорости деформирования, на втором эта зависимость выражена ярко. Темп уменьшения прочности с повышением температуры резко возрастает при Т>Тр, а разрушение при этом происходит после образования шейкн. Кривые ползучести аморфных сплавов имеют вид, идентичный кривым ползучести кристаллических металлов, но природа их специфического вида совершенно разная, поскольку дислокационный механизм развития ползучести для аморфных сплавов не приемлем. В стности, процесс установившейся ползучести в аморфных металлах связан с механизмом вязкого течения и осуществляется путем диффузии. [c.20]

Как же происходит деформация металлов, находящихся в аморфном состоянии При поисках однозначного ответа на этот вопрос приходится сталкиваться с определенными трудностями, поскольку процессы деформации, впрочем, как и некоторые другие процессы, происходящие в аморфных металлах, невозможно изучать методами просвечивающей электронной микроскопии, как это делается в случае кристаллических металлов. Кроме того, поскольку аморфные металлы удается пока получить, как правило, только в виде тонкой ленты и тонкой проволоки, невозможно точно определить. различные физические и динамические характеристики. По этим причинам нет и общепринятой теории деформации аморфных металлов, но предложено большое число различных моделей механизмов деформации. Из них наибольшего внимания заслуживают следующие а) модели вязкого течения 1) модель свободного объема (Тернбалл и др.) 2) модель адиабатической деформации (Чен и др.) б) дислокационные механизмы деформации 1) дислокационная модель (Гилман) 2) модель дислокационной решетки (Ли) 3) модель дезъюнкции (Эшби). [c.244]

Тернбалл с сотр. [38] предложили объяснение процесса деформации аморфного металла, в основе которого лежит так называемая концепция свободного объема. Согласно этому объяснению сдвиговая вязкость в растягиваемых частях образца значительно снижается за счет концентрации там напряжений. Однако модель вязкого течения не объясняет механизм разрушение аморфных металлов. Недавно выдвинуто предположение [39], что причиной появления характерной венообразной структуры излома в аморфных металлах является сдвиговая деформация, осуществляемая путем вязкого течения. [c.244]

Замедленное разрушение включает в себя зарождение трещин, их постепеппое развитие, связанное с квази-вязким п пластическим течением металла при средних напряжениях, меньших кратковременной прочности, и лавинообразное, практически мгновенное распространение трещины, приводящее к разрушению образца или изделия. С увеличением приложенных напряжений у.меньша-ются длительность инкубационного периода н стадия постепенного роста трещины и ускоряется переход к катастрофическому, внезапному разрушению. Разрушающие напряжения с увеличением длительности действия нагрузки понижаются, стремясь к некоторому пороговому значению [c.179]

К настоящему времени механизм замедленного хрупкого разрушения не установлен с достаточной полнотой из-за многообразия процессов, протекающих в металле, находящемся под постоянной нагрузкой. В работах [210, 214] механизм образования трещины при замедленном хрупком разрушении рассматривается на основе представлений о пониженном сопротивле1П1н границ зерен сдвигу гю сравнению с телом зерна и о способности зерен к упруго-вязкому течению по границам. При приложении внешних напряжений по границам зерен происходит деформация, пропорциональная касательному напряжению на границе. Хотя в макрообъемах, больших по сравнению с размерами зерен, деформация может протекать однородно, в микрообъемах деформация происходит неоднородно, так как в области стыка зерен не происходит их относительного перемещения. Стык действует как запирающий механизм, препятствующий относительному перемещению соседних зерен, в результате чего создается напряжепное состояние, при котором на стыке зерен возникает сильная концентрация напряжений, приводящая к гидростатическому растяжению. Напряжения на стыках зерен возрастают под действием приложенных внешних напряжений до тех нор, пока пе будет достигнута теоретическая прочность и па стыке зерен не возникнет трещины. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...