Упрочнение кристаллов

Большинство современных методов упрочнения материалов основано на другом способе. Для упрочнения кристалла с дефектами в решетке можно создать условия, при которых перемещение дефектов в кристалле затрудняется. Препятствием для перемещения дефектов в кристалле могут служить другие дефекты, специально созданные в кристаллической решетке. Так, для увеличения прочности ста.1и применяется легирование стали — введение в расплав небольших добавок хрома, вольфрама и других элементов. Внедрение атомов чужеродных элементов в решетку кристаллов железа затрудняет перемещение линейных дефектов при деформации кристаллов, прочность стали повышается при этом примерно в три раза. Дополнительные дефекты в кристаллической решетке создаются при протяжке, дробеструйной обработке металлов. Эти виды обработки могут повышать прочность материалов примерно в два раза. [c.93]

Упорядочение магнитное 342 Упрочнение кристаллов 134 Упругие волны 143 Уровень Ферми 177, 248, 252 [c.384]

В результате происходит упрочнение кристалла. Другим способом упрочнения является радиационное воздействие, при котором происходит образование скоплений вакансий или межузельных атомов, превращающихся далее в сидячие дислокационные петли. [c.245]

Эксперименты по упрочнению кристаллов, а также многочисленные случаи преждевременного разрушения конструкций и сооружений при напряжениях, значительно меньших расчетных, показали недостаточность развитых представлений о прочности как о постоянной материала. Такое значительное различие между теоретической и реальной прочностью материалов на современном уровне объясняется а) значительными отклонениями от строгого, регулярного расположения атомов в кристаллической решетке материала, т. е. дефектностью структуры материала б) технологическими нарушениями сплошности материала — трещинами. [c.328]

Огибание дислокацией препятствия связано с увеличением ее-длины и резким усилением искажения решетки, требующим затраты дополнительной работы. Поэтому на участке преодоления дефекта дислокация испытывает значительно большее сопротивление перемещению, чем в неискаженных областях решетки. В этом и состоит сущность упрочнения кристалла при возникновении в нем дефектов. [c.51]

Так как с ростом степени пластического деформирования число дислокаций в кристалле увеличивается, то увеличивается и число препятствий, возникающих в местах пересечения дислокаций. Поэтому рост степени деформации сопровождается упрочнением кристалла. Подобное же действие оказывают и атомы примеси вызывая местные искажения решетки, они затрудняют перемещение дислокаций и тем самым увеличивают сопротивление кристалла сдвигу. Особенно сильное тормозящее действие оказывают границы блоков, границы зерен и обособленные включения, содержащиеся в решетке. Они резко увеличивают сопротивление перемещению дислокаций и для своего преодоления требуют более высоких напряжений. [c.52]

Рис. 1.10. Кривая упрочнения кристаллов с ГЦК-решеткой при растяжении

При обычном пластическом деформировании кристаллической решетки имеют место два взаимосвязанных процесса упрочнение кристалла и пластический сдвиг. Явление упрочнения в основном обусловливается упругим взаимодействием дислокаций, оставшихся внутри кристалла, в то время как пластический сдвиг связан с линейными дефектами, вышедшими на поверхность по той или другой системе скольжения. Прочностные и пластические свойства металлов характеризуются кривыми упрочнения а = = / (е), где а — скалывающие напряжения в определенной системе скольжения е — деформация кристалла. Обычно кривая упрочнения имеет три четко выраженные стадии, каждая из которых связана с различным характером движения и взаимодействия дислокаций. [c.27]

Известно, что пластическая деформация кристаллических тел является следствием движения дислокаций в определенных плоскостях. Кривая упрочнения в какой-то мере отражает интегральный характер зарождения и движения дислокаций, их взаимодействие с решеткой, между собой и другими структурными несовершенствами кристаллов. Одной из важных характеристик кривой упрочнения кристаллов является напряжение начала пластической деформации. Фактически оно соответствует стартовому напряжению дислокаций (Тз), зарождение и смещение которых представляет собой элементарный акт пластической деформации. Наиболее достоверными значениями можно считать данные непосредственных наблюдений начала движения дислокаций при нагружении и измерений критической амплитуды колебаний по методу определения внутреннего трения. В некоторых случаях эти величины совпадают со значением критических скалывающих напряжений (КСН), вычисленных по кривым растяжения как напряжение начала отклонения зависимости сг (б) от линейного закона в упругой области деформации. Самыми развитыми плоскостями и направлениями скольжения являются плотноупакованные, поэтому изменения сопротивления деформированию у облученных кристаллов прежде всего определяются количеством дефектов и полем напряжений в этих плоскостях. [c.55]

В зависимости от условий облучения (температуры, дозы, вида излучения, энергетического спектра излучения) в материалах возникают различные типы дефектов, изменяется их плотность и распределение по размерам. Особую роль в радиационном упрочнении кристаллов играют механизмы взаимодействия радиационных дефектов с имеющимися в объеме дислокациями. Под воздействием поля упругих напряжений, существуюш,их вокруг дислокаций, точечные дефекты диффундируют к ним и образуют атмосферы , ступеньки, вакансионные и газонаполненные поры и другие вторичные дефекты. Все они могут быть центрами закрепления дислокаций или стопорами для движуш,ихся дислокаций. [c.61]

Зависимость предела текучести от дозы облучения. Упрочнение кристаллических тел при облучении может достигаться как за счет создания новых центров закрепления дислокаций и стопорения источников дислокаций, так и за счет повышения сопротивления движению дислокаций в плоскости скольжения. При малых дозах облучения большую роль в упрочнении кристаллов, по-видимому, играет механизм закрепления дислокаций и блокировки источников дис- [c.71]

Уже после отжига при 800—1000° С в прокатанных образцах появляются рекристаллизованные зерна. Температурный интервал рекристаллизации в зависимости от степени деформации и условий прокатки составляет 700—1500° С. Дальнейшее повышение температуры отжига приводит к росту зерен. В результате рекристаллизации прокатанных монокристалл лов молибдена 110 <110> появляется сложная текстура рекристаллизации 111 <112> + 001 <100> [140]. Следует отметить, что в упрочненных кристаллах 110 <110> при отжиге образование и рост центров рекристаллизации наблюдается гораздо раньше, чем в деформированных кристаллах 110 <001>. [c.99]

Когда кристалл деформируется, плотность дислокаций быстро возрастает с увеличением степени деформации. Новые дислокации вносят вклад в упрочнение кристалла в результате взаимодействия с существующими дислокациями и между собой. Результаты пластической деформации зависят от степени деформации, температуры, ориентации кристаллов и многих других факторов. [c.289]

В-третьих, зависимость средней скорости дислокаций и от плотности дислокаций р вследствие деформационного упрочнения кристалла. В этом случае уравнение эволюций плотности дислокаций записывается в следующем виде [201] [c.114]

Точечные дефекты приводят к локальным изменениям межатомных расстояний и, следовательно, к искажениям кристаллической решетки. При этом увеличивается сопротивление решетки дальнейшему смещению атомов, что способствует некоторому упрочнению кристаллов и повышает их электросопротивление. [c.11]

Кроме того, следует отметить, что полученные данные могут служить основой для построения новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах концентрации напряжений из-за различного рода неоднородностей дислокационной структуры, а за счет различного рода локальных неоднородностей распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мошности и природы [368, 691]. Таким образом, при определенных температурно-силовых и временных условиях стадия зарождения первичного очага концентрации напряжений и первичной трещины, а также последующая стадия развития хрупкой трещины должны рассматриваться с позиций изложенной выше модели диффузионно-дислокационной микропластичности. При этом теория должна рассматривать диффузионную стадию зарождения ансамбля кластеров различной мощности (т.е. с различным уровнем концентрации напряжений вблизи единичных кластеров), их рост и эволюцию в процессе вьщержки под нагрузкой (взаимодействие между собой, перераспределен е в размерах и др.). Т.е. взаимодействие между собой локальных источников перенапряжений от единичных кластеров в микрообъемах формирует общее макроскопическое поле внутренних напряжений в кристалле, ответственное за деформационное упрочнение кристалла, а также создает некоторую критическую ситуацию по пиковым напряжениям, превышающим в некоторой точке ансамбля прочность кристалла на разрыв [368, 691]. [c.259]

Для изучения влияния закалочных напряжений на упрочнение кристалл охлаждался на воздухе. Предел текучести при этом заметно увеличивался в среднем с 192 [c.192]

Согласно современным представлениям пластическая деформация кристаллов определяется в основном движением дислокаций. В связи с этим анализ закономерностей пластичности и упрочнения связан с рассмотрением изменения дислокационной структуры кристалла и влиянием на него различных факторов (температуры, ориентировки кристалла, энергии дефекта упаковки, примесей и т. д.) [3, 20]. Некоторые представления о механизмах упрочнения кристаллов приведены в гл. 13. [c.129]

Расщепление дислокаций существенно влияет на характер их движения и, вследствие этого, на закономерности пластической деформации и упрочнения кристаллов. Принципиально важно также и то, что знание линии дислокации и ее вектора Бюргерса недостаточно для определения всех свойств дислокаций в конкретных кристаллах, необходим детальный анализ структуры ядра дислокации [12]. [c.448]

Упрочнение кристаллов некоторых металлов представлено кривыми на рис. 41, из которого видно, что кристаллы с кубической решеткой упрочняются значительно сильнее, чем кристаллы с гексагональной. [c.108]

Отсюда видно, что коэффициент упрочнения кристалла по мере нарастания числа циклов нагружения непрерывно должен увеличиваться, так как равновесное напряжение с каждым циклом приближается к Р . В табл. 2 приведены значения Ик = PJ Po — Рк) для ряда последовательных циклов нагружения монокристаллов олова в неактивной и активной средах. [c.38]

В условиях ползучести подобное влияние ориентировки может усиливаться еще и тем, что дефекты структуры (ступеньки на дислокациях, вакансии и пр.), возникающие при низкотемпературной деформации в результате одновременного действия нескольких систем скольжения и приводящие к упрочнению кристаллов, при высоких температурах могут способствовать протеканию процесса переползания, который собственно определяет скорость ползучести. При низкотемпературной ползучести свинца [445] и индия (99,9999%) [446] в сверхпроводящем состоянии при данном напряжении наблюдается эффект разупрочнения. При переходе в нормальное состояние скорость ползучести резко снижается, что свидетельствует об обратимости эффекта разупрочнения, весьма чувствительного к величине переменного напряжения. Эффект разупрочнения оказывается наибольшим на начальном участке переходной стадии ползучести и наименьшим — на установившейся стадии. [c.173]

При растяжении каменной соли в воде она ведет себя как пластичный, а не как хрупкий кристалл. Предел упругости и коэффициент упрочнения кристалла, растягиваемого в воде, имеют то же значение, что и у сухих кристаллов, и элементы деформации неизменны. Диаграммы растяжения в области нагрузок от О до (где Ра — прочность сухой соли) для мокрой и сухой соли совпадают [89, 91, 93, 94, 96]. Таким образом, при растяжении в воде пластические свойства каменной соли остаются неизменными. Действие воды поверхностное. Всё повышение прочности есть результат предшествовавшей разрыву пластической деформации. [c.38]

Большого различия в виде кривых напряжение — деформация для кристаллов разных ориентировок можно избежать, используя приведенные йГапряжения сдвига и сдвиговую деформацию. Однако в отличие от критического приведенного напряжения сдвига Ткр значения приведенного напряжения сдвига т при деформации е для всех таких кристаллов не совпадают. Это обусловлено прежде всего различиями в степени деформационного упрочнения кристаллов, которая зависит от структурных изменений в металле (см. гл. IV). Однако, если исключить предельные ориентировки, т. е. очень малые и очень большие значения углов Зо, поведение большинства кристаллов какого-либо металла можно аппроксимировать единой кривой в координатах приведенное напряжение сдвига — сдвиговая деформация, которая характеризуется [c.123]

Развитие пластич. деформации, связанное с перемещением Д., существенно определяется скоростью их движения (подвижностью) и интенсивностью образования (зарождения) подвижных Д. Подвижность Д. в предельно чистых и совершенных кристаллах зависит от характера сил межатомных связей, от взаимодействия с фононами и электронами проводимости (в металлах). Подвижность Д. в неидеальных кристаллах уменьшается за счёт их взаимодействия друг с другом и с др. дефектами, к-рое приводит к торможению или застопо-рению движущихся Д. и вызывает упрочнение кристалла при деформировании. Но оно же приводит к возникновению новых Д., без чего невозможно обеспечить значит. пластич. деформацию. Если бы новы Д. не рождались в кристалле, то пластич. деформация прекратилась бы после выхода па поверхность тола всех подвижных Д. При повышении внеш. напряжений интенсивность размножения Д. увеличивается, и ср. расстояния между Д. сокращаются. Возникает дислокационная структура, к рая либо полностью препятствует движению Д. тогда дальнейший рост нагрузки приводит к разрушению кристалла путём зарождения и распространения микротрещин), либо придаёт движению Д. кооперативный характер, обеспечивающий очень большие пластич. деформации (кристалл может перейти в состояние сверхпластичности). [c.638]

Ж. Фридель [95] считает, что атомы растворенного вещества, как и выделения, находящиеся около дислокаций, создают напряжения с определенной амплитудой и периодом. Искажение матрицы, вызываемое когерентными включениями, способствует упрочнению кристалла. В теории Мотта и Набаро рассматриваются движущиеся дислокации в кристалле, содержащем неподвижные атомы примеси. Уменьшение предела упругости при повышении температуры кристалла пренебрежительно мало, если размеры выделений и расстояния между ними [c.108]

Таннер и Маддин [18] нашли, что кривая напряжение-деформация для упрочненного закалкой кристалла совпадает с аналогичной кривой для отожженного кристалла в том случае, когда в упрочненном кристалле начинается одновременное скольжение. При выбранной ими ориентации кристаллов это соответствует сдвиговой деформации приблизительно от 60 до 80%. Дислокационная структура, как показала электронная микроскопия, становится почти идентичной для упрочненных закалкой и отожженных кристаллов после прокатки с обжатием приблизительно на 5% [49 [c.223]

Зависимость величины сг, определенной методом раскалывания от предварительной обработки кристалла, можно продемонстрировать на примере кристаллов LiF. Для отдохнувших (отожженных) кристаллов получили (7(1оо) = 340 эрг/см , а для слабо деформированных (упрочненных) кристаллов (обжатие 35%) О(юо)=1015 эрг/см . Величины 0 для различных кристаллов, определенные методом раскалывания, приведены ниже Кристалл. . . LiF MgO aFa BaPj СаСОз Si Zn [c.260]

После упрочнения взрывом образцов армко-железа проводили анализ микротвердости зерен с двойниками и без них. Микротвердость измеряли на приборе ПМТ-3 при нагрузке 50 г по 80 зернам того и другого вида. Установлено, что зерна с двойниками кмеют более высокую микротвердость (НУ 180), чем зерна без двойников (НУ 150). Следовательно, двойникование способствует упрочнению кристаллов железа. [c.33]

Изучение анизотропии ангармонизма путем исследования теплового расширения кристалла BiSel, родственного кристаллу SbSI, показало, что преимущественным является поперечный ангармонизм Сз], который, однако, уменьшается при легировании примесями, упрочняющими связь в направлении, перпендикулярном к цепочкам, что соответствует условию а (упрочнения кристалла). Аналогичная ситуация возможна и для кристалла 5bSl. Однако для примесей с большими радиусами, внедряющимися между цепочками и не вступающими в ионно-ковалентную связь с атомами цепочек, выполняется условие "б" (условие разрыхления кристалла). [c.135]

Отсюда видно, что коэффициент упрочнения кристалла по мере нарастатшя числа циклов нагружения непрермвно должен увеличиваться, так как равновесное напряжение /, с каждым [c.54]

Это подтверждается различным влиянием ориентировки монокристаллов алюминия на ползучесть при температурах 20 и 300° С. При высоких температурах ( 0,6Тпл, "К) и низких скоростях деформирования, т. е. в условиях незначительного упрочнения, кристаллы, ориентировка которых при низких температурах (—0,ЗГпл, К) приводит к большому упрочнению, будут деформироваться быстрее, чем кристаллы с ориентировкой, обусловливающей при этих же температурах относительно меньшее упрочнение. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...