Чернова—Людерса полосы

Хастеллой 227 Хромель 228 Хромирование 173 Хрупкость отпускная 178 Цементация 103, 171 Цементит 149 Цианирование 108, 173 Частица когерентная 105 Чернова — Людерса полосы 45 Число координационное 25 [c.254]

Рис. 2.7. Схема движения полосы Чернова — Людерса в образце при растяжении [72].

Изложение физической природы предела текучести будет неполным, если не отметить еще одну часто наблюдаемую особенность этого явления, которая заключается в локализованном протекании начальных стадий макродеформации. Происходит это в результате того, что в момент спада нагрузки после верхнего предела текучести образец находится в состоянии механической неустойчивости. Чтобы в таком состоянии деформация образца успевала за деформацией машины, достаточно деформировать не весь образец, а только его часть, но со значительно большей скоростью и степенью деформации. Естественно, что и при такой схеме деформации происходит упрочнение и в некоторый момент становится выгодной ее передача в соседние еще недеформированные области. Происходит, таким образом, постепенное расширение деформированной области, известной под названием полосы Чернова — Людерса (рис. 2.7), а локализованная деформация также называется деформацией Чернова — Людерса [3, 72]. [c.43]

Образованию первых полос Чернова — Людерса часто способствует концентрация напряжений в местах перехода сечений образца, т. е. у галтелей. Характер передачи скольжения через границу полосы в соседние недеформированные области обычно скачкообразный, это отражается на площадке текучести в виде дополнительных максимумов и минимумов. Последнее особенно свойственно для поликристаллов, в которых расширение полосы Чернова — Людерса происходит, вероятно, скачком по крайней мере на величину объема одного зерна [72]. Этим объясняется зависимость размера площадки текучести и степени деформации в полосе от размера зерна [72, 73], [c.44]

При переходе от упругой деформации к упругопластической для некоторых металлических материалов на машинной диаграмме растяжения может проявляться небольшой горизонтальный участок, который называют площадкой текучести АА (см. рис. 2.8, а). На этой стадии деформации в действие включаются новые источники дислокаций, происходит их спонтанное размножение и лавинообразное распространение по плоскостям скольжения. Макроскопическим проявлением этих процессов является образование на рабочей поверхности образца узких полос скольжения, получивших название линий Чернова— Людерса. Эти линии располагаются под углом 45° к продольной оси образца по направлению действия максимальных касательных напряжений и отчетливо видны на его полированной поверхности. Однако [c.32]

В современной трактовке перемещение полос Чернова— Людерса по [c.122]

Ротационные процессы существенно изменяют состояние поверхности деформируемого образца, а следовательно и условия рассеяния света на ней. Подтверждением связи распространения полос Чернова—Людерса с [c.123]

На той стадии испытаний, когда в образце распространяются полосы Чернова — Людерса (например, в малоуглеродистой стали) периодически происходит резкая релаксация напряжений, возникает кривая напряжение—деформация, имеющая выпуклости и вогнутости. При этом амплитуда колебаний напряжений в направлении вверх и вниз различается в зависимости от жесткости испытательной машины, часто становится трудным поддерживать постоянную скорость деформаций, возникают затруднения [7] при определении нижнего предела текучести. Кроме того, у некоторых материалов в результате взаимодействия атомов растворенных элементов, например углерода и азота, с дислокациями при определенных температурах и в определенном интервале скоростей деформации возникает пилообразная кривая напряжение — деформация. В той области становится трудным регулирование скорости деформации с использованием обратной связи с удлинением на расчетной длине образца, поэтому такое регулирование приходится осуществлять вручную [61. [c.47]

Пересечение полос скольжения с полированной поверхностью кристалла выявляется в виде линий скольжения (линии Чернова—Людерса). Линии скольжения в результате сдвига при растяжении цилиндрического монокристалла цинка с гексагональной решеткой, имеющей одну плоскость скольжения, видны на рис. 33. [c.103]

В макромасштабе полосы Чернова—Людерса распространяются под углом 45° к вертикальной оси. образца, т. е. в направлении действия максимальных касательных напряжений. [c.151]

Исследование поверхности показало [31], что происходит резкое негомогенное распределение полос скольжения. Деформация, начинаясь у одной из головок образца, прерывисто распространяется на рабочую часть образца подобно образованию полос Чернова — Людерса [c.204]

Переход от независимого развития элементарных сдвигов в отдельных зернах поликристалла к согласованному деформированию последних может осуществляться наглядно на макроскопическом уровне. Это происходит при деформации материалов, диаграмма которых имеет зуб и площадку текучести. В интервале деформаций, соответствующих площадке текучести, по образцу распространяется полоса Чернова — Людерса [21]. Известно, что она может наблюдаться визуально при освещении скользящим пучком света, следовательно, й областях поверхности образца, разделенных полосой, условия отражения (рассеяния) света различны. Начинает формироваться полоса Чернова — Людерса у одного из захватов дефор- [c.68]

Настоящий факт позволяет предложить другую модель образования полосы Чернова — Людерса, которая подчеркивает существенную роль ротационных процессов в пластическом формоизменении. Последнее становится значительным для макроскопического уровня, когда развиваются существенные поворотные процессы. В связи с этим распространение фронта полосы Людерса — Чернова — это распространение ротационной моды по образцу. Ясно, что поворотные процессы существенно изменяют состояние поверхности объекта, а значит, и условия рассеяния света, на ней. Устойчивая синхронизация срабатывания концентраторов напряжений достигается, [c.69]

Дополнительным подтверждением связи распространения полос Чернова — Людерса с волновой природой пластической деформации твердых тел является совпадение скоростей распространения этих волн и фронтов полосы. Последняя измерена непосредственно при регистрации процесса распространения полосы на видеопленку. Эксперимент проводился в условиях активного нагружения при постоянной скорости перемещения траверсы нагружающего устройства 100 мкм/мин. Скорость фронта полосы Чернова — Людерса 2 10 м/с, что весьма близко к значениям приведенным [c.71]

Таким образом, приведенные данные позволяют считать, что распространение полосы Чернова — Людерса не является движением фронта деформации как таковой, а есть перемещение фронта волны поворотов, роль которых в макроскопической пластичности крайне важна [2, 23, 24]. [c.71]

Максимум суммарного счета АЭ в районе зуба и площадки текучести объясняется неоднородностью протекания деформации по длине образца. Во всех материалах, имеющих зуб и площадку текучести, деформация в этих областях происходит путем распространения полос Людерса - Чернова. В полосе деформация концентрируется в большей степени на ее фронте толщиной в несколько десятков микрометров, где фактическая скорость деформации на пять-шесть порядков превышает номинальную. Этим же объясняют максимум параметров АЭ на начальной стадии пластической деформации. Неоднородность материалов способствует генерации импульсной АЭ. [c.305]

Процесс зарождения усталостных трещин можно подразделить на несколько стадий. Первая стадия - развитие интенсивных полос скольжения полос Чернова-Людерса) - сдвигового образования на поверхности металла, состоящего из ряда следующих одна за другой задержанных дислокаций, когда касательные напряжения релаксированы до нуля. Образование полос скольжения можно объяснить поперечным скольжением дислокаций (см. рис. 2.11). Одиночные дислокации движутся легче всего вдоль полос скольжения. Если скольжение протекает в одном ряде плоскостей, то полоса скольжения - прямолинейная. При скольжении по нескольким рядам плоскостей, расположенных под углом друг к другу, полоса скольжения - волнистая. [c.163]

При напряжениях, равных пределу текучести, в малоуглеродистых сталях развиваются пластические деформации, связанные с необратимыми деформациями сдвига между кристаллами феррита. На хорошо отшлифованной поверхности образцов можно видеть наклоненные под углом 45° к оси стержня полосы, называемые линиями Людерса—Чернова по имени немецкого и русского металлургов, впервые независимо друг от друга описавших это явление. Эти линии вызваны деформациями сдвига от наибольших касательных напряжений, действующих под углом 45° к направлению действия силы Р, что было отмечено в 3.2. [c.57]

Теперь можно смоделировать распространение полосы Людерса—Чернова вдоль рабочей длины гладкого растягиваемого образца при нижнем пределе текучести. Постулируем, что зерно, находящееся перед полосой текучести, будет течь, когда Сц достигает критического значения т. Тогда из уравнения (357), требуемое для передачи текучести от зерна к зерну, приложенное напряжение сдвига [c.179]

В современной трактовке перемещение полос Чернова-Людерса по поверхности деформируемого образца рассматривается как автоволновой про- [c.350]

I г I и их компонент - Uy, ориентированных соответственно параллельно и перпендикулярно направлению приложения нагрузки, использовали метод лазерной спекл-интерферометрии. Анализ полей смещения [215] позволил предложить оригинальную модель образования полос Чернова— Людерса. В соответствии с этой моделью полоса формируется в результате распространения аккомодирующих поворотов по образцу в тот момент, когда микросдвиги охватили его полностью. [c.123]

Склонность к деформационному старению таких сталей вляется главнейшим показателем их качества, так как при тамповке сложных изделий с большой вытяжкой из хо однокатаных листов, подверженных старению, образуются поверхностные дефекты полосы — линии скольжения или инии Чернова — Людерса (рис 85) Образование полос— иний скольжения связано с неоднородной деформацией ме алла на площадке текучести Наличие зуба и площадки екучести, ее длина являются критериями склонности ста- [c.158]

Процесс образования зуба и площадки текучести (так называемое явление резкой текучести) внешне выглядит следующим образом. Упругое растяжение приводит к плавному подъему сопротивления деформированию вплоть до От, затем происходит относительно резний спад напряжений до а и последующая деформация (обычно на 0,1—1%) идет при неизменном внешнем усилии — образуется площадка текучести. Во время удлинения, соответствующего этой площадке, образец на рабочей длине покрывается характерными полосами Чернова—Людерса, в которых локализуется деформация. Поэто му величину удлинения на площадке текучести (0,1—1%) часто называют деформацией Чернова— Людерса. [c.143]

До сих пор, анализируя природу резкой текучести, мы рассматривали только дислокационные процессы внутри кристаллитов, никак не учитывая влияния границ зерен в поликристаллах и такую важную особенность деформации на площадке текучести, как распространение полос Чернова—Людерса. Эти полосы. появляются в результате выхода на поверхность областей, внутри которых с высокой скоростью идет локализованная пластическая деформация. Ширина их обычно превышает несколько диаметров зерен и увеличивается по мере деформации. Первая полоса при отсутствии сильных концентраторов напряжений на поверхности или внутри образца возникает у одной из головок образца (рис. 73). Диаметр образца в месте образования полосы уменьшается на 0,1—0,2 мм, так что 01бразующая-ся ступенька играет теперь роль концентратора напряжений и в результате следующая полоса идет от исходной и т. д. В некоторых материалах деформация на площадке текучести идет путем распространения одной полосы Чернова—Людерса, охватывающей все сечение образца. Полосы Чернова—Людерса имеют матовый оттенок и хорошо видны невооруженным глазом на блестящей поверхности образца. [c.149]

В районе фронта (пунктир на рис. 73) распространения полосы Чернова—Людерса можно выделить четыре области. В первой из них деформация еще не началась, здесь напряжение не достигло 0 . Вторая область — это узкий слой непооредственно перед. фронтом полосы. Здесь напряжение равно или больше верхнего предела текучести, причем складывается оно из [c.150]

Примеров бифуркационного поведения дислокационного ансамбля можно привести немало. Практически любое отклонение от однородного ламинарного скольжения дислокаций есть бифуркация. Сюда относится образование полос скольжения, полос сброса и пр. Применение теории бифуркации к объектам физики и хмеханики пластичности дано в [10]. Аналогия между ступенчатым развитием дислокационных структур и неравновесными фазовыми переходами экспериментально исследована в [И] и рассмотрена в [4, 6]. Важным примером перестроек, происходящих в дефектной структуре по типу неравновесного фазового перехода, является образование и распространение по образцу полосы Чернова — Людерса. Движение такой полосы дает пример перерастания процесса, запущенного на мезоскопическом уровне, на макроуровень. Точно также макроскопическое явление бегающей шейки [12] есть не что иное, как последовательность бифуркаций локализованной деформации образца. [c.104]

Согласно наиболее общепринятой модели [22], фронт полосы Чернова — Людерса является границей между участком, где происходят сдвиги в отдельных зернах, а полосы (следы) скольжения не пересекают границ последних, и областью, где скольжение свободно передается через границы. Весь поперечник образца оказывается охваченным сдвигами, поверхность зерен заполнена следами скольжения. На фронте полосы Чернова — Людерса наблюдаются высокие градиенты деформаций и напряжений. Основной вклад в иинтегральную деформацию образца дает полоса. Локальные деформации в области перед фронтом полосы незначительны. [c.69]

Все эти положения должны отображаться полем деформаций при нагружении с резким пределом текучести материалов. Была исследована эволюция поля деформаций при растяжении образцов малоуглеродистой стали 10Г2Ф с размером зерна 80 мкм. В интервале 0,4—1,8 % интегральной деформации наблюдается площадка текучести. Распределение сдвигов и поворотов на оси образца показано на рис. 3.13 для условий конца площадки текучести. При этом происходило распространение двух полос Чернова — Людерса навстречу друг друг Сдвиги по образцу распределены обычным волновым образом (см. рис. 3.13, а), причем амплитуды их одинаковы как за, так и перед фронтами полос (сравнить участки О < а < 28 мм, 28 < а < 38 и 38 < а < 50 мм). В то же время распределение поворотов отличается кардинально от наблюдаемых ранее. На фронтах полос наблюдаются максимумы поворотов разного знака. В промежутке между полосами поворот равен нулю. В момент встречи полос Чернова — Людерса (переход от площадки текучести к стадии упрочнения) (см. рис. 3.13, б) наблюдается аннигиляция поворотов, а в месте перекрытия полос формируется максимум сдвига на порядок выше их амплитуды в остальной частя образца. В дальнейшем по образцу распространяются аналогичные описанным ранее волны деформации, только колебания поворотов по разные стороны от места встречи фронтов полос происходят на фоне двух встречных и разного знака (см. рис. 3.13, е). [c.69]

Рис. 3.13. Эволюция пространственной части волны деформации по мере распространения полосы Чернова — Людерса в стали 10Г2Ф.

Во время стадии текучести на поверхности образца появляются полосы, составляющие с осью растяжения угол около 50° (ф. 594/1). Эти полосы ясно видны по всей окружности образца и называются линиями Чернова—Людерса. Если скорость растяжения очень мала, то появляется одна или две полосы — они начинаются на краях образца и постепенно покрывают его по всей длине. В этом случае площадка текучести прямолинейна. В момент встречи двух полос на конце площадки появляется небольшая спускающаяся вниз ступенька [74]. При более высоких скоростях растяжения, используемых, например, в заводских испытаниях, полосы более многочисленны и быстро следуют одна за другой, давая горизонтальную ступеньку с зубом текучести. Когда проводятся испытания на растяжения при более высоких температурах (около 200° С), эти внезапные падения напряжения происходят во всей области пластичности и кривая растяжения состоит полностью из зубцов текучести или штрихов. Этот процесс Портевена—Лешателье протекает также во время деформации метастабильного аустенита (ср. гл. 17). Такая неоднородность пластического течения обусловлена наличием внедренных атомов в твердом растворе а- или у-железа, сгруппированных в атмосферы Коттрелла. Перераспределение этих атмосфер в феррите во время и после деформации вызывает деформационное старение мягких сталей. В результате появляются очень мелкие выделения карбидов и нитридов, особенно после незначительного нагрева пластически деформированного материала. Эти выделения позволяют выявить линии Чернова— Людерса внутри деформированного материала. [c.35]

Структура этих линий становится видимой при средних увеличениях. Граница между пластически деформированной полосой, которая на микрофотографии 595/6 является темной, и светлым металлом вокруг нее состоит из наклепанных (темных) и недеформированных (светлых) зерен. Это похоже на схему, предложенную Круссаром [74] создается впечатление, что полосы Чернова—Людерса распространяются от зерна к зерну. [c.36]

При расчете напряжений жесткостью эмалевого покрытия пренебрегают, т. к. толщина покрытия 8цк мала по сравнению с толщиной покрываемого металла м (отношение 5пк/ 0,1 0,2). Соответствующая погрешность располагается в запас расчета и не превышает 20%. Характеристикой прочности эмалевого покрытия обычно служит предел упругости эмалированной стали сго,оо5, зависящий от материала покрытия, технологии эмалирования, марки стали и рабочей температуры сосуда (табл. 18). ДО -стижение напряжениями в эмалированной стали предела упругости отвечает началу разрушения эмалевого покрытия. Образующиеся при этом в пограничном слое металла полосы Чернова — Людерса представляют собой как бы дефекты на внутренней поверхности покрытия, вызывающие концентрацию напряжений, и как следствие этого исчерпание когезионной прочности покрытия, [c.91]

Вторая стадия - стадия текучести, на которой наблюдается негомогенная пластическая деформация в виде прохождения по всей рабочей длине образца фронта Людерса - Чернова. Уже на ранних стадиях пластического течения в металле могут зарождаться субмикротрещины (длиной порядка 100 нм, шириной 1-10 нм, радиус острия 0,1 нм). Этот дефект атомных масштабов, возникающий при встрече полосы скольжения с препятствием, по существу представляет собой сверхдислокацию, находящуюся в упругом равновесии с полем напряжений, создаваемых клином субмикротрещины в окружающем материале. При низкотемпературном отжиге эти субмикротрещины захлопываются. Методами малоугловой рентгеновской дифракции и электронной микроскопии обнаруживаются зародышевые субмикротрещины с размерами от тысячи ангстрем. Стадия текучести не наблюдается у металлических материалов, у которых на диаграмме статического растяжения отсутствует деформация Людерса - Чернова. [c.16]

Рис. 11. Металлографические особенности прохождения фронта Людерса - Чернова в условиях растяжения - сжатия железа а - следы и профиль циклической полосы деформации б - зародыш пластического течения в - схема развития пластической деформации на стадии циклЕгческой текучести г - устойчивые полосы скольжения

Зуб текучести и наличие верхнего и нижнего пределов текучести на кривых а—е о. ц. к. металлов объясняются блокировкой дислокаций примесными атомами внедрения. С увеличением чистоты металла (например, зонной очисткой) эти явления исчезают. Верхнему пределу текучести обычно соответствует пластическая деформация 0,02—0,5%. Разница между верхним и нижним пределами текучести может быть в два раза. За зубом текучести следует площадка текучести, в пределах которой пластическая деформация распространяется по образцу в виде движущихся фронтов полос Людерса —Чернова. Когда эти полосы покрывают весь образец, площадка текучести кончается, а на кривой а—г появляется участок деформационного упрочнения. По мере повышения температуры испытания площадка и зуб текучести сменяются зубчатой кривой а— е (явление Портевена—Ле-Шателье). С повышением температуры интенсивность деформационного упрочнения становится существенно выше, чем при более низких температурах, так как примесные атомы диффундируют достаточно быстро, чтобы сопровождать движущуюся дислокацию. Такая блокировка движущихся дислокаций способствует увеличению dafde, и приложенное напряжение преодолевает эту блокировку путем отрыва дислокации или генерированием новых дислокаций. [c.233]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...