Пластическая Людерса — Чернова линии

Начало пластической деформации соответствует наступлению некоторого критического состояния металла, которое можно обнаружить не только по остаточным деформациям, но и по другим признакам. При пластической деформации повышается температура образца у стали изменяются электропроводность и магнитные свойства на полированной поверхности образцов, особенно плоских, заметно потускнение, являющееся результатом появления густой сетки линий, носящих название линий Чернова (линий Людерса). Последние наклонены к оси образца приблизительно под углом 45 (рис. 101, а) и представляют собой микроскопические неровности, возникающие вследствие сдвигов в тех плоскостях кристаллов, где действуют наибольшие касательные напряжения. В результате сдвигов по наклонным плоскостям образец получает остаточные деформации. Механизм образования их упрощенно показан на рис. 101, 6. [c.93]

Метод линий скольжения позволяет исследовать некоторые процессы, характеризующие пластическое деформирование. Он основан ка известном явлении появления на поверхности пластически деформированного материала характерных линий Чернова - Людерса, которые совпадают с линиями максимальных касательных напряжений. Метод линий скольжения используют, главным образом, для качественной оценки деформированного состояния плоских элементов конструкций. [c.268]

На рис. XI 11.7 показана сетка на боковой поверхности балки после испытания. Из этой фотографии видно, что, несмотря на пластические деформации, о чем свидетельствуют линии Чернова — Людерса, гипотеза плоских сечений сохраняет свою силу (вертикальные линии остались прямыми). [c.332]

Малые упругопластические деформации. Наиболее простой и исторически первый путь построения физических соотношений для малых упругопластических деформаций состоит в следующем. Экспериментами установлено, что изменение объема и в области пластического деформирования строго следует закону упругости, т. е. соотношению (8.4). В то же время механизм пластического деформирования связан со скольжением одних частей материала по другим по так называемым плоскостям скольжения (линии Чернова— Людерса) и, следовательно, пластическая деформация представляет собой процесс необратимого изменения формы. [c.155]

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]

Вторая диаграмма изображает поведение пластичного материала при линейном растяжении (на рис. 18 приведена истинная диаграмма растяжения). За опасные состояния в этом случае могут быть приняты начало текучести, начало образования шейки и разрушение материала. Опасными напряжениями соответственно будут предел текучести, временное сопротивление и истинное напряжение в момент разрушения. Появление линий сдвигов (линий Чернова — Людерса) при возникновении остаточных деформаций (рис. 13) и разрушение образцов по поверхностям, наклоненным к направлению растягивающей силы под углом я/4 ( 27), дают основание считать, что как образование и развитие пластических деформаций, так и разрушение происходит за счет скольжений и сдвигов под действием наибольших касательных напряжений такой вид разрушения называется разрушением путем среза. [c.128]

Из этого следует, что касательное напряжение будет иметь наибольшее значение ( ti/2) на площадках, наклоненных к действующей силе (Р) под углом 45°. При растяжении или сжатии на полированной боковой поверхности образца образуются линии скольжения (линии Чернова — Людерса). Наблюдение расположения. Чернова — Людерса является экспериментальным подтверждением вывода о том, что касательные напряжения достигают максимума на плоскостях, расположенных под углом 45° к направлению силы. В начальный момент деформации линии скольжения располагаются под углом 45° к направлению действующей силы. Следовательно, плоскости, по которым происходит скольжение частей металла относительно друг друга, являются плоскостями, на которых касательные напряжения достигают наибольшего значения. Пластическая деформация для рассмотренного случая начинается, когда напряжение в сечении, перпендикулярном направлению действу- [c.245]

Кривая ВС от точки С переходит в горизонтальную или почти горизонтальную прямую СП, что указывает на значительное возрастание удлинения при постоянном значении силы материал, как говорят, течет. Напряжение ат> определяемое ординатой горизонтального участка диаграммы, при котором наблюдается текучесть материала, называется пределом текучести. При этом напряжении происходит значительный рост пластической (остаточной) деформации. Когда напряжения в материале достигают предела текучести, полированная поверхность образца тускнеет и постепенно делается матовой. На ней появляются линии, наклоненные к оси образца под углом примерно 45° (рис. 73, б). Эти линии носят название линий Людерса — Чернова, их появление свидетельствует о сдвиге кристаллов образца. За площадкой текучести СО следует пологий криволинейный участок диаграммы ОЕ. Материал вновь начинает сопротивляться росту деформаций, но, естественно, зависимость между деформацией и напряжением уже не подчиняется закону Гука. Кроме упругого удлинения образец получает значительное остаточное удлинение. Участок ПЕ диаграммы называют зоной упрочнения, материал здесь снова оказывает сопротивление деформациям. [c.75]

Если рассматривать полированную свободную поверхность пластически деформируемого металлического тела, например-поверхность образца, подвергаемого испытанию растяжением, то за пределом текучести на этой поверхности можно наблюдать тонкие темные и светлые полоски, наклоненные приблизительно под углом 45° к оси образца, называемые линиями Людерса—Чернова. Эти линии свидетельствуют о том, что в данном направлении по плоскостям, пересекающим весь объем образца, происходят интенсивные сдвиги материала. По мере развития пластической деформации число плоскостей скольжения быстро возрастает, так что в конце концов весь объем рабочей части образца оказывается пронизанным плоскостями сдвига, а весь образец можно себе представить состоящим из системы пластинок, расположенных под углом 45° к его оси и скользящих при деформации растяжения по отношению друг к другу. [c.41]

Точные исследования структуры материала показывают, что при развитии пластических деформаций происходят изменения в строении материала, а именно возникают сдвиги внутри отдельных кристаллов по плоскостям спайности. Соответственно этим сдвигам на поверхности хорошо отполированного плоского образца четко выявляются наклонные штрихи, так называемые линии Людерса — Чернова. [c.27]

Если с более массивных изделий, таких как сортовой прокат, была удалена окалина, то линии скольжения видны хуже. Если же пластическая деформация привела к образованию видимых выделений, то линии скольжения могут быть выявлены макротравлением, которое дает возможность наблюдать линии Чернова—Людерса как на поверхности (ф, 594/5), так и внутри заготовки (ф, 594/6). На продольном шлифе звена цепи из низкоуглеродистой стали (ф. 595/2) видно, в частности, что во время эксплуатации напряжения превышали предел текучести. Чтобы избежать хрупкости вследствие деформационного старения, необходим нормализационный отжиг (ф. 608/2). Выявление линий Чернова—Людерса внутри деформированных стальных изделий дает возможность исследовать нагрузки, которые претерпела заготовка [76]. Деформация за пределами плато на кривой растяжения вызывает однородное выделение фаз по всему объему металла и сохраняются только те линии, которые образовались раньше. [c.36]

Следует помнить, что хрупкий материал при определенных напряженных состояниях может демонстрировать пластические свойства. Так, например, при испытаниях чугуна и мрамора на растяжение и сжатие в условиях высокого всестороннего давления наблюдается хорошо выраженная текучесть. А при испытаниях на растяжение пластичного образца наблюдаются последовательно все три вида предельных состояний. Сначала наступает текучесть, сопровождаюш,аяся появлением на поверхности образца линий Людерса-Чернова, которые указывают на поверхности скольжения. Далее, после образования шейки в ее узкой части происходит хрупкий отрыв с появлением около оси образца концентрической линзообразной треш,ины. Это вызвано тем, что около оси образца образуется состояние трехосного ра- [c.347]

Теория максимальных касательных напряжений (третья теория) отражает тот наблюдаемый в эксперименте факт, что пластическое течение является результатом скольжения материала по плоскостям действия максимальных касательных напряжений. В пп. 3.2.5, 4.7.2 мы уже обраш,али внимание читателя на это обстоятельство и отмечали также, что линии Чернова-Людерса являются следами поверхностей скольжения на поверхности образца. С учетом этого третья теория строится на следуюгцем критерии равноопасно- [c.352]

На начальных стадиях пластической деформации при растяжении цилиндрического образца на его поверхности обнаруживается сетка линий, пересекающихся под прямым углом друг с другом и наклонных под углом 45° к оси образца. Эти линии (линии скольжения нли Чернова — Людерса) являются следамй пересечения поверхности образца плоскостями максимальных касательных напряжений. Линии окольже-ния можно наблюдать также а поверхности листов, покрытых ока,л ияой, вблизи вром1КИ П ри резке, пробивке отверстий и т. п. (рис. 98). [c.221]

Изменение структуры металла при пластической деформации. Первоначально под микроскопом на предварительно полированных и деформированных образцах можно наблюдать следы скольжения в виде прямых линий, эти линии одинаково ориентированы в пределах отдельных зерен. Группы близко расположенных линий скольжения образуют полосы скольжения. Помимо линий скольжения, при деформации нередко наблюдаются макрополосы (линии Людерса—Чернова), ориентированные под углом 45, 60 или 90° к направлению нагрузки. Эти линии впервые наблюдались Людер-сом (1854 г.) и позже независимо Черновым (1876 г.). [c.72]

Образование пластической деформации в отдельных кристаллах образца происходит уже в начальной (упругой) стадии испытания. Однако эти деформации настолько малы, что не обнаруживаются обычными приборами дпя измерения малых деформаций. С увеличением нагрузки пластическая де юрмация начинает накапливаться в микрообъемах образца, а с наступлением текучести эти очаги пшстической де рмации, спиваясь, захватывают уже макрообъе образца металла. Необратимо деформированные области образца оказывают повышенное сопротивление дальнейшему деформированию (материал упрочняется), и поэтому пластические деформации начинают развиваться в зонах, еще не подверженных этим деформациям. В дальнейшем пластическая деформация, пертходя от одной зоны к другой, распростр>аняется на весь объем рабочей части образца. Осс нно наглядно фронт распространения пластической деформации вдоль образца можно наблюдать при испытании плоских полированных образцов. На поверхности таких образцов в момент возникновения очагов пластической деформации появляются темные наклонные полосы, которые, как правило, с осью образца составляют углы, приблизительно равные 45 (линии Людерса — Чернова). Эти линии представляют собой микроскопические неровности, возникающие вследствие необратимых сдвигов, происходящих в кристаллах под действием наибольших касательных напряжений. [c.74]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...