Поликристаллическое состояние

Рис. 4.88. Сопротивление ползучести прп растяжения вольфрама (Т = 1500 )J >1 — монокристалл (ориентировка оси растяжения [111]), /j — монокристалл ([110])< 2 — поликристаллическое, состояние.

Несущая способность деталей и механизмов в значительной степени определяется соответствием физико-механических свойств материалов, выбранных для их изготовления, условиям эксплуатации. Все используемые в современном машиностроении металлы и сплавы применяют в поликристаллическом состоянии. При этом огромное количество зон сопряжения отдельных кристаллов (границ зерен) влияет на прочность материалов. По мере повышения температуры сопротивление разрушению, как правило, снижается. [c.216]

Поликристаллическое состояние. Структура применяемых в технике металлов обычно представляет собой большое количество кристаллических зерен (фиг. 7, а), т. е. в реальных условиях металл — тело поликристаллическое. [c.19]

Полупроводниковые материалы 462 Поликристаллическое состояние 19 Полиморфизм — см. Аллотропия металлов Полосы скольжения 357 Полуспокойная сталь 131 Пороки [c.498]

В числителе - в перпендикулярном, а в знаменателе - в параллельном оси направлении. В числителе - в расплавленном, а в знаменателе - в поликристаллическом состоянии. [c.64]

В поликристаллическом состоянии медленно окисляются при комнатной температуре на воздухе растворяются в кислотах, нерастворимы в воде, быстро окисляются при нагревании при температуре 300° С [c.33]

В последнее время для определения модулей упругости и упругих постоянных материалов в моно- и поликристаллическом состояниях применяют в основном динамические методы определения МУ. [c.260]

Для веществ в поликристаллическом состоянии как (14), так и (22), необходимо усреднить по всем направлениям осей переориентаций. Средние значения /W равны [c.323]

В поликристаллическом состоянии для монокристалла параллельно главной кристаллографической оси е = 173. [c.106]

Часто образец состоит из большого числа очень маленьких кусочков, каждый из которых является крупным по микроскопическим масштабам и содержит большое число периодически расположенных ионов. Такое поликристаллическое состояние встречается гораздо чаще, чем макроскопические монокристаллы, у которых периодичность является полной и охватывает весь образец. [c.76]

В поликристаллическом состоянии магнитострикция железа положительна, а никеля - отрицательна и велика по абсолютному значению (рис. 6.22). [c.103]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

Хрупкое разрушение поликристаллических ОЦК металлов при любых напряженных состояниях реализуется при выполнении трех условий зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола в достаточно представительном объеме материала, обычно большем, чем размер зерна [121]. [c.67]

Изменение плотности и перераспределение дефектов кристаллической решетки — процессы, которые протекают в металле, находящемся в неравновесном состоянии после холодной пластической деформации или быстрого (закалочного) охлаждения с высоких температур. Холодная деформация приводит к увеличению плотности дислокаций. У отожженного поликристаллического металла плотность дислокаций 10 ... 10 см , а после значительной деформации — 10"...Ю см . Дислокации образуют замкнутые сплетения, которые разделяют металл на отдельные ячейки размером порядка одного микрометра. Внутри ячеек плотность дислокации сравнительно не велика. [c.509]

Мысль о том, что границы зерен и межчастичные границы остальных уровней масштабной структурной иерархии поликристаллических сплавов представляют собой самостоятельную фазу поликристалла, высказывалась давно. Предполагалось, что можно определить некую единственную структуру границы зерна, посредством которой можно будет вычислить свойства материалов. Однако ни одна из многочисленных моделей строения границы зерна (совпадающих узлов, структурных единиц и др.) оказалась не в состоянии решить эту задачу. Изложенный выше материал показал нам, что в зависимости от наличия свободного или избыточного объема (пористости) и зер- [c.310]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

В настоящем разделе будут изложены представления об эволюции дислокационной структуры в поликристаллических ОЦК-металлах и сплавах в процессе деформации, которые являются неотъемлемой частью теорий деформационного упрочнения. Будут рассмотрены результаты исследования диаграмм структурных состояний, а также возможные механизмы образования наиболее характерных деформационных структур — дислокационных ячеистых структур — и условия их формирования. Кроме того, будут приведены данные по влиянию [c.119]

Сравнение различных ориентировок монокристаллов сплава Ti-4V с поликристаллическим его состоянием показало, что когда развитие трещин определяют процессы развитого, незаторможенного скольжения, наибольшая СРТ отвечает поли-кристаллическому состоянию этого сплава [77]. В сплавах мартенситного класса с щ + Р, )-струк-турой в области МЦУ в образцах, вырезанных под углом 45° к направлению прокатки после отжига, СРТ была в 2,5 раза выше, чем в поперечных образцах [73]. Закалка и старение по стандартной технологии изготовления дисков резко снизила предельную величину КИН, отвечающего переходу к нестабильному росту, причем переход происходил при СРТ менее 10 м/цикл, а наибольшую СРТ имели поперечные образцы. [c.361]

Николас и др. [36] измеряли эффективную прочность на сдвиг поверхности раздела металл — окись алюминия (окись алюминия была в виде поликристаллических дисков). Методом сидячей капли при различных температурах и временах опыта авторы исследовали интервал углов смачивания для определения прочности связи в системе Ni —АЬОз. На рис. 13 приведены результаты этой работы. Для объяснения полученных данных авторы рассмотрели действующие при испытаниях силы и изгибающие моменты. Были сделаны следующие предположения 1) поверхность капли сферическая 2) предел прочности поверхности раздела U одинаков по всей площади соприкосновения 3) поверхность раздела плоская в ходе испытания 4) поверхность раздела до разрушения находится в состоянии упругой деформации. [c.328]

В поликристаллических металлах различная ориентация отдельных зерен обусловливает неодинаковое их сопротивление приложенной нагрузке. Даже в тех случаях, когда эта нагрузка создает в металле средние макроскопические напряжения намного меньше предела текучести, отдельные микроучастки зерен, наименее благоприятно ориентированные, могут оказаться в состоянии пластической деформации. Зарождение трещин усталостного и коррозионно-усталостного разрушения связано с локальной микропластической деформацией в отдельных слабых местах поверхности металла. [c.42]

Таким образом, при циклических нагрузках поликристаллических сплавов распределение деформаций по локальным объемам проходит крайне неоднородно, отражая конкретное структурное состояние сплава отмечена существенная роль микропластических деформаций в накоплении усталостных повреждений при стационарных и нестационарных циклических нагружениях и дано объяснение отклонениям от линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений. [c.129]

Что касается анализа пластических деформаций, то в в этом направлении за последние годы механика сплошной среды, внедряясь в сферу структурных особенностей поликристаллического вещества, достигла определенных успехов. При некоторых упрощающих предположениях уже можно по характеристикам отдельного кристалла предсказать вид диаграммы растяжения образца. Однако сделать это пока удается только для определенных материалов, но при этом с такими вычислительными трудностями, при которых построение каждой диаграммы выливается фактически в серьезную научную работу. Если дальнейшее развитие этого направления позволит уверенно анализировать поведение материалов в общем случае напряженного состояния, то тем самым будет дана новая трактовка не только теории предельных состояний, но и теории пластичности. [c.95]

В таблицах при отсутствии дополнительных обозначений приведены данные для твердого иоликристалличе-ского состояния. В других случаях приняты сокращения (м/к) — монокристаллическое состояние (в случае, когда для вещества приведены данные для монокристалли-ческого и поликристаллического состояний, во избежание ошибок специально выделено значение поликристаллического состояния — (п/к) )с ц и Х1 —восприимчивости, измеренные вдоль и перпендикулярно оси наиболее высокой симметрии x > X . Хс — восприимчивости вдоль направлений векторов трансляций элементарной ячейки данной кристаллической решетки (г) — газообразное, (ж) — жидкое, (ТВ) — твердое состояние (р) — раствор р — концентрация дырок в полупроводнике п— концентрация электронов в полупроводнике Тал — температура плавления Твсп — температура испарения АГ — интервал температур, в котором температурная зависимость х следует закону Кюри — Вейсса, прочерк в таблицах означает, что значение температуры измерения в оригинальной работе не приведено. [c.594]

Рис. 4,85. Характер кривых напряжений а) металлов с кристаллической решеткой типа гранецентриро-ванного куба (ГЦК) (Th) б) металлов с кристаллической решеткой типа объемноцентрированного куба (ОЦК) (V, W. Мо, Та, Nb) / — ыонокристаллическое состояние, 2— поликристаллическое состояние.

Нннсе приводится информация о механических свойствах тугоплавких металлов в монокристаллическом и -для сравнения в поликристаллическом состояниях. [c.332]

Сопоставление B011 TB вольфрама в моно- и поликристаллическом состояния.ч представлено и на рис. 4.87 и 4.88. Нз рассмотрения этих рисунков видно, что пластические свойства у монокристаллов значительно ярче выражены, чем у того е металла в поликристаллическом состоянии, а скорость ползучести сушест-венно меньше. [c.332]

Рис. 1.13 иллюстрирует деформацию формы при образовании монодомена мартенсита в монокристалле исходной фазы. Эта деформация формы, сопровождающая мартенситное превращение, выражается и в изменении формы исходной фазы. Хотя рассматривается монокристалл исходной фазы и исключается превращение с одной поверхностью раздела [8] (например, при охлаждении с одного торца образца), можно отметить, что в различных областях образца имеются эквивалентные кристаллографические условия. При превращении может образоваться большое число кристаллов мартенсита с различными индексами габитус-ных плоскостей (такие кристаллы называют кристаллографическими вариантами). Поэтому в действительности изменения формы исходной фазы, подобного показанному на рис. 1.13, не происходит. В том случае, если исходные образцы находятся в поликристаллическом состоянии и если даже в каждом кристаллите образуется монодомен мартенсита, то из-за эффекта стеснения со стороны окружающих зерен не происходит изменения формы исходной фазы, подобного показанному на рис. 1.13. Естественно, и в поликристаллическом образце исходной фазы кристаллы мартенсита с различными кристаллографическими ориентировками образуются в различных местах в пределах одного кристаллита. Ниже рассмотрены способы образования разных вариантов кристаллов мартенсита и описано изменение формы исходной фазы, происходящее при образовании указанных кристаллов. [c.27]

Ввиду того, что экспериментатор, считающий, что его измерения неточны, был бы подобен математику, сомневающемуся в строгости своей логики, разброс в экспериментальных данных почти всегда относили на счет скрытой анизотропии материала. Так, например, тогда Джордж Фредерик Чарльз Сирл в 1908 г. в своем лабораторном руководстве Экспериментальная упругость определил коэффициент Пуассона для девяти различных металлов по экспериментально найденным значениям модулей и [х, он получил пять величин, различающихся более чем в полтора раза, в пределах от 0,598 до 1,207 (Searle [1908, 1], стр. 115). Так как деформации, соответствующие этим данным, были инфинитезимальны, он решил, что металлы в своем поликристаллическом состоянии существенно анизотропны. [c.242]

Между 1891 и 1893 гг. Фохт начал выполнять программу исследования поликристаллическнх металлов, которая все еще сохраняет значительную важность, поскольку лишь немногие видели в этом достойный объект для продолжения исследования. Используя специально отлитые блоки из 14 различных металлов, включая шесть различных сталей, Фохт вырезал образцы в форме стержней, ориентированных вдоль различных направлений в блоке. Он ставил опыты на изгиб и кручение таким же образом, как с анизотропными кристаллами, чтобы установить, являются или нет эти металлы в поликристаллическом состоянии однородными и изотропными, как это обычно предполагается. Путем выяснения вопроса о том, уменьшаются ли экспериментально найденные значения и ц, в заданном направлении так же, как и средние их значения из определенных для разных направлений, он мог обнаружить неоднородность и анизотропность в случае, если одно из этих свойств или оба они одновременно имели место. Чтобы избежать влияния упругого последействия и минимизировать остаточную деформацию, Фохт производил вибрационные опыты, слегка напоминающие аналогичные, выполнявшиеся Купфером (Kupffer [1860,1]), н также столкнулся отчасти с некоторыми из тех затруднений, что и Купфер. [c.523]

Гомогенная анизотропия обусловливается кристаллическим строением твердых тел и проявляется как у макро- и микрогомо-генных, так и у гетерогенных структур (монокристаллы, поликристаллы при наличии преимущественных кристаллографических ориентировок — текстур и т. д.). Понятно, что у монокристаллов кристаллическая анизотропия (и упругая, и пластическая, и при разрушении) проявляется обычно весьма резко, в то время как у этих же металлов в поликристаллическом состоянии она проявляется только при наличии преимущественных кристаллографических ориентировок. При равновероятном распределении ориентировок как упругая, так и пластическая анизотропия, а иногда и анизотропия при разрушении могут практически отсутствовать. [c.326]

До последнего времени предполагалось, что механизм образования монокристаллов в методах первой группы принципиально отличен от механизма этого процесса в методах второй группы. Тогда как решающая роль в образовании монокриста.ллов из твердого поликристаллического состояния отводилась процессу собирательной рекристаллизации, образование монокристаллов из застывающего расплава предполагалось в результате конкурирующего роста отдельных зерен. Однако, как будет видно, такая точка зрения не подтверждается опытом. Наоборот, опыт приводит к заключению, что и в первой и во второй группах методов основным, решающим фактором при образовании монокристалла является процесс собирательной рекристаллизации и, следовательно, образование монокристалла осуществляется единым механизмом. [c.14]

Синтезированы фуллереновые комплексы с участием фтора, некоторых металлов, водорода и других элементов. Из фуллеренов Сбо и С70 получены конденсированные системы (фуллериды), которые по своему состоянию подобны структуре твердых инертных газов. Показана возможность получения кристаллической структуры алмаза из поликристаллического фуллерена Сбо при давлении на порядок ниже, чем это требуется при превращении графита в [c.213]

Рис. 64. Зависимость энергии границ поликристаллических сплавов от величины свободного объема Схема метастабильных состояний нерав-новесньпс межчастичных границ [69]

Дан анализ структуры и свойств чистых металлов и сплавов, монокристаллов и поликристаллических агрегатов при пластической деформации с привлечением теории дислокаций. Приведены современные физические представления о механизмах пластической деформации, явлений упрочнения, разупрочнения, разрушения, тексту-рообразования в зависимости от типа кристаллической решетки, вида легирования, температуры и скорости деформации, размера зерна, фазового состояния и др. Рассмотрены физические основы разработки новой и усовершенствования суш.ествующей технологии обработки давлением, включая ТМО и обработку в условиях сверхпластичности. [c.2]

Релаксационные явления объясняются неустойчивостью внутреннего напряженного состояния, обусловленного неоднородностью строения поликристаллического тела. В нем неизбежно находятся участки как упругонапряженные, так и пластически деформированные. Объемы, находяп1иеся в различных состояниях, неодинаково реагируют на внешние силовые воздействия, в результате чего и возникает процесс перераспределения напряжений и деформаций. Процесс выравнивания поля внутренних напряжений при обычных температурных условиях протекает крайне медленно. Процесс снятия внутренних напряжений можно значительно ускорить путем применения искусственных приемов, создающих в материале пластическую разрядку. Одним из них является наложение дополнительных напряжений. Однако, если металл или сплав обладает свойством упрочняться, а таких большинство, пол-ност1>ю освободиться от остаточных напряжений не удается наложением даже очень больших напряжении. [c.44]

Резковыраженная анизотропия критических напряжений сдвига и двойникования в титане, различная ориентировка кристаллов по отношению к действующей нагрузке предопределяют возможность появления значительной микронеоднородности деформации поликристаллического металла. От неоднородности деформированного состояния по микрообъемам деформируемого металла и, как следствие, неоднородности напряженного состояния в отдельных элементах структуры в значительной степени зависят характеристики пластичности и склонность к хрупкости [14, 15]. Особенно подробно эти вопросы изучены исследователями под руководством А. В. Гурьева [ 16—20]. [c.20]

Травление поверхностей зерен выявляет различия в ориентировке зерен поликристаллического материала. Идеальным является такое состояние, когда существует негомогенное (неоднородное) рассеяние агрегата зерен, т. е. имеется разориентированность. В противоположность этому однородное отражение можно наблюдать при исследовании кристаллического материала, деформированного на холоду с большой степенью обжатия. Кристаллы, расположенные определенным образом к направлению приложения силы, получают одну и ту же ориентировку. С увеличением степени деформации доля периодического отражения уменьшается до полного его исчезновения. [c.28]

Тцл (в абсолютной шкале), начинает интенсивно развиваться другой процесс — процесс рекристаллизации, также приводящий к разупрочнению наклепанного кристалла. В отличие от отдыха при рекристаллизации возникают и растут новые кристаллы, свободные от внутренних напряжений. Центры этих кристаллов зарождаются в первую очередь в наиболее искаженных областях решетки, богатых избыточной свободной энергией. Происходит, таким образом, полное изменение микроструктуры образца и переход его в общем случае от монокристаллического к поликристаллическо-му состоянию. Скрытая энергия, которая была накоплена в деформированном кристалле, выделяется при рекристаллизации в форме тепла. [c.40]

Поликристаллические металлы с кубической решеткой, деформированные в обычных условиях, в процессе возврата восстанавливают только часть свойств. И только в процессе рекристаллизации полностью восстанавливаются свойства, характерные для недефор-мированного состояния. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...