Линии скольжения в стали,

Другой класс систем со значительно повышенной нечувствительностью к реакции представляют пластичные волокна. Джонс показал, что в системе алюминий — коррозионно-стойкая сталь при отклонении технологических условий от оптимальных образуется алюминид железа [13]. Указанный алюминид растрескивается при наложении растягивающих нагрузок таким же образом, как борид титана (см. рис. 4). Однако проволока из коррозионно-стойкой стали обладает достаточной пластичностью, так что концентрация напрян<ений в вершине трещины ослабляется пластическим течением, которое проявляется в виде линий скольжения в стали. Непрерывное пластическое течение стали приводит к сжатию проволоки и удалению ее от зоны взаимодействия до разрушения путем образования шейки. Хотя точный механизм детально не был изучен, полагают, что титан, упрочненный бериллиевой проволокой, мон ет вести себя аналогичным образом. [c.301]

Коррозия под напряжением является одной из самых опасных, так как напряжения распределяются в металле неравномерно и вызывают неравномерную коррозию по границам зерен (латунь, многие алюминиевые и железные сплавы) или по направлению линий скольжения в кристаллах (некоторые нержавеющие стали, испытывающие под напряжением фазовые превращения). [c.229]

Рис. 2. Линии скольжения в аустенитной стали (N1 — 12 / Сг — 18% ЫЬ — 1,0 /о С — 0,1%). деформированной на 10%. В некоторых кристаллитах видны две системы линий скольжения. X 400

Реактив Фрая 5 г хлористой меди, 40 мл соляной кислоты (плотностью 1,19), 25 мл этилового спирта, 30 мл дистиллированной воды. Продолжительность травления приблизительно 10 сек после отпуска стали при 150—200° С Для выявления линий скольжения в деформированных низкоуглеродистых сталях, содержащих азот [1-3, 15, 16] [c.36]

Таким образом, в промышленных малоуглеродистых сталях линии скольжения весьма заметны. Так как они находятся в феррите, очевидно, что их развитие уменьшается с увеличением содержания углерода в результате появления все большего количества перлита. Однако в средне- и высокоуглеродистых сталях все же обнаруживается нижний предел текучести, который связан с линиями скольжения. В этом случае линии Чернова— Людерса можно выявить, если структура является благоприятной, например, состоит из мелких и не очень дисперсных ферритных зерен. Например, в двух сваренных и выправленных рельсах (ф. 609/7) линии скольжения появились в зоне, где эта благоприятная структура образовалась в результате сварки. [c.36]

Звено цепи из кипящей мягкой стали. Осевое сечение в плоскости звена. Линии скольжения в теле звена показывают, [c.63]

Одновременно с этим пластические деформации в ряде материалов вызывают структурные превращения. В сталях эти явления связаны с выпадением карбидов. Линии сдвига появляются в отдельных кристаллитах при числе циклов, составляющих 1—10% от числа циклов до разрушения металла. Они появляются и при напряжениях меньших предела выносливости, но в усталостную трещину не переходят. При напряжении 0,6 (т 1 происходит расширение следов скольжения в то же время многие другие зерна не захватываются деформацией. [c.58]

Как показали результаты металлографического анализа, полосы грубого скольжения распределены в зернах стали СтЗ неравномерно, причем расстояние между отдельными линиями скольжения и их плотность, по-видимому, зависят от кристаллографической ориентации зерна по отношению к действующей нагрузке, его напряженного состояния и условий испытания. [c.226]

Пластическое деформирование сопровождается увеличением числа линейных несовершенств атомной решетки или так называемых дислокаций, которые характеризуются смещением атомов. Плотность дислокаций (число линий дислокаций на 1 см поверхности) в исходном металле составляет примерно 10, а скольжение в процессе пластического деформирования приводит к увеличению плотности дислокаций до 10 ... Ю . Увеличение плотности дислокаций к появление зазубрин измельченных зерен и блоков металла повышает сопротивление дальнейшему скольжению, что объясняет увеличение прочности пластически деформированного металла. Разумеется, рост плотности дислокаций и повышение прочности не может быть беспредельным и зависит от вязкости металла. Следовательно, чем более вязкая сталь, тем большие возможности имеются для увеличения ее прочности путем пластического деформирования. [c.15]

Применение нестареющей стали позволяет исключить брак в виде полос — линий скольжения при штамповке изделий с особо сложной вытяжкой [c.161]

Деформация в [этих сталях в основном локализуется внутри зерна. При этом линии деформации распределяются равномерно по всему зерну. При дальнейшем испытании линии скольжения развиваются в микротрещины, что приводит к медленному и равномерному разрушению микрообъемов стали. [c.212]

Металлографические исследования начальной стадии разрушения при струе- 200 ударных испытаниях показывают, что после аустенизации стали гидроэрозия развивается преимущественно по границам зерен и двойников. Деформация аусте-нита в микрообъемах протекает неравно- 100 мерно, образуя волнистые рельефы и линии скольжения отдельных зерен (рис. [c.225]

При длительном лежании холоднокатаных листов имеет место явление естественного старения, которое приводит к изменению физико-механических свойств стали, т. е. к образованию линий сдвигов или полос скольжений (в виде лучей и извилин) на поверхности деталей при вытяжке их, что с декоративной стороны недопустимо. Для устранения вредного влияния последствий естественного старения тонколистовую сталь перед штамповкой подвергают дрессировке, подкатке в холодном состоянии с относительным обжатием 0,5—1,5%. При этом интервал времени между операциями должен быть не более 24 ч. Подкатка осуществляется при помощи вальцовочной машины с особым подъемным валиком, установленной рядом с вытяжным прессом. Благодаря образовавшемуся вследствие этого в поверхностных слоях металла наклепу, явно выраженная площадка текучести, появляющаяся на диаграмме при испытании образцов на растяжение, выравнивается (исчезает) и линии сдвигов не возникают. Однако подкатка не гарантирует полностью избежать явления естественного старения металла. [c.14]

Хромоникелевые стали. Углерод, освобождающийся из аустенита при охлаждении, в быстром процессе образует карбид хрома, который осаждается на границах зерен и линиях скольжения. При этом, вследствие незначительной скорости диф- [c.27]

Линии скольжения, обнаруживаемые в микроструктуре некоторых сплавов, свидетельствуют о прошедшей пластической деформации или о длительности воздействия циклических нагрузок. На термически обработанных конструкционных сталях с мелкодисперсной структурой (сорбит, тростит, мартенсит) линии скольжения не обнаруживаются. [c.260]

С другой стороны, надо было понять теорию Сен-Венана-Треска, что было связано с интерпретацией физических опытов и теоретических расчетов. Это очень интересно с методологической точки зрения. Действительно, в опытах по нагружению (плоская деформация) внутренним давлениям отверстия в материале наблюдали линии скольжения (их потом стали называть линии Людерса-Чернова). Это были линии реального разрыва, а Сен-Венан рассчитывал, что так же должны выглядеть и площадки максимальных касательных напряжений. Это позволило ему ввести гипотезу о соосности тензоров (девиаторов) напряжений и деформаций (скоростей деформаций). Конечно, это предложение отвечало идеям Навье и было принято современниками, но надо подчеркнуть, что кроме упомянутой аналогии между полями линий скольжения и линиями максимальных касательных напряжений в плоском случае других фактов не было обобщение этих идей и их распространение на трехмерную ситуацию, к счастью, не связано с обсуждаемым материалом и пришло много позже. [c.40]

Для наблюдения слоев скольжения или течения мы располагаем тремя методами. При первом методе, который разработал А. Фрай ) для стали, образец после деформации нагревается до 200—250° С, а затем его травят очень крепким раствором соляной кислоты и хлористой меди. Следы слоев скольжения в поперечном сечении кажутся темными линиями. Фраю и Штраусу ) удалось прп помощи травления получить ценные сведения об основных изменениях, которым подвергается железо при переходе за [c.315]

Хотя термическая обработка при 823 К приводит к резким изменениям структуры композитов и слой продукта реакции занимает значительную часть объема композита, деформация разрушения, согласно Паттнайку и Лоули [23], остается неизменной. Это означает, что предшествующее разрушению трещинообразование в слое алюминида железа слабо влияет на общую пластичность. Джонс [13] показал, что, хотя линии скольжения в нержавеющей стали исходят из вершин трещин, они развиваюпся в полосы деформации, пересекающие все сечение проволоки, раньше, чем деформация становится всеобщей и образуется шейка. На рис. 5 гл. 1 приведен заимствованный из работы Джонса [13] пример образования трещин в интерметаллидной фазе, которое предшествует скольжению в проволоке. С другой стороны, эти трещины в интерметаллидном соединении, по-видимому, приводят к трещино-об разованию в матрице. [c.179]

Рас. /.013. Листовая сталь 08Х17Т. Травление а реактиве Марбле а — горячая прокатка легированный феррит и карбиды типа Ti видны линии скольжения в вытянутых деформированных зернах. Х100 б — отжиг при 800 С частичная коагуляция зерен. ХЮО в — закалка с 1100 С — крупное (№ 1 — 3) равноосное зерно. X 100 [c.255]

Состав 2 рекомендуется для травления чугуна, углеродистых и инструментальных сталей [115]. Метабисульфит калия растворяют перед травлением. Результаты травления (10—60 сек) аналогичны описанным выше. Для более глубокого травления следует повторное травление без переполировки. В процессе травления образец нужно сильно встряхнуть, чтобы на поверхности шлифа не образовалась пленка сернистого железа, растворяюшаяся в соляной кислоте. По окончании травления образец оставляют неподвижным в растворе до появления осадка, затем промывают и высушивают. С помощью состава 2 можно изучать субструктуру и линии скольжения в различных чугунах и сталях, включая мартенситные нержавеющие стали. [c.32]

Реактив выявляет микроструктуру углеродистых сталей, чугу-нов, меди и ее сплавов [88], а также макропороки, сегрегацию фосфора (обогащенные зоны темнеют) и линии скольжения в феррите. В последнем случае рекомендуется добавить в раствор 8 г хлорной меди и 40 мл соляной кислоты, а после травления удалить осадок меди раствором аммиака. [c.51]

Фиг. 32. Линии скольжения в зернах стали аустенит-ного строения.

В сфероидизированных сталях разрушение происходит в виде роста пор и их слияния, если сплав содержит малое количество частиц, но при увеличении количества частиц цементита образуются некристаллографические трещины или разрывы, связывающие поры у частиц. В низкопрочных и высокопрочных сталях переход от цепочек больших слившихся полостей к относительно узким разрывам определяется соответствующей шириной пластически деформированных зон по фронту развивающихся пор или трещин. В высокопрочных сталях ширина зон уменьшается. Согласно работе [31], размер деформационных пор связывается со значением коэффициента интенсивности напряжений по сравнению с пределом текучести. Поры имеют малый размер, если численное значение пределов текучести (10 -фунт/дюйм ) приблизительно вдвое больше значений коэффициентов интенсивности напряжений (10 -фунт/дюйм / ). Наблюдаемые размеры пор соответствуют перемещениям, вычисленным на основе распределения перемещений перед трещиной и пропорциональным са 1Е , где с — длина трещины, п — приложенное напряжение, У — предел текучести и Е — модуль упругости [44]. В модели [74], основанной на теории жесткопластическх линий скольжения, с использованием механики сплошной среды учтена, кроме того, ширина возмущенной зоны при разрушении. [c.90]

В ряде работ, однако, отрицается прямое влияние запасенной энергии остаточной деформации углеродистой стали на ускорение анодного растворения авторы их [97, 100, 101] объясняют ускорение коррозии деформированной стали в децинормальйом растворе соляной кислоты сегрегацией катодных примесей на дислокациях. Вряд ли это справедливо, так как опыты проводились на образцах, подвергнутых после деформации длительной выдержке (старению). В этом случае возможно образование сегрегаций примесей в результате-деформационного старения, хотя для этого требуется значительное время, что и было отмечено [2, 69]. Однако даже в случае состаренных (предварительно деформированных) образцов стали 08кп скорость коррозии в растворе серной кислоты [53] оказалась меньше, чем несостареннцх. На поверхности этих образцов в процессе старения появляются линии скольжения, а это прямо свидетельствует о наличии скоплений дислокаций под поверхностным барьером и упрочненных областей, которые в процессе старения разряжаются, что снижает механохимическую активность металла. Таким образом, попытка [100, 97] объяснить ускоренное растворение деформированного металла только сегрегацией примесей на дислокациях, основываясь на отсутствии влияния деформации на коррозию в случае чистого металла после старения, несостоятельна в чистых металлах старение приводит к рассасыванию дислокационных скоплений и элиминированию механохимической активности. [c.116]

Мы полагаем, что наиболее поразительной закономерностью поведения различных систем сплавов является общность эффектов, связанных с характером скольжения. Планарное скольжение может вызываться рядом факторов, включая уменьшение энергии дефектов упаковки, понижение температуры, ближний и дальний порядок, образование кластеров и разрезание выделений дислокациями. Все эти факторы отмечались в разных местах данной главы и в предшествующих обзорах. Хотя корреляция планарного скольжения с КР и водородным охрупчиванием наиболее полно и подробно исследована для аустенитных нержавеющих сталей, она применима и в случае других аустенитных сплавов, алюминиевых сплавов, титановых а- и р-сплавов, а возможно, и в никелевых сплавах. Очевидным исключением служит семейство ферритных и мартенситных сталей, однако в этом случае число работ, в которых исследован характер скольжения, относительно невелико. Ниже обсудим возможность того, что в подобных сплавах тип скольжения не имеет большого значения, но предстоящие исследования этих материалов все же должны включать определение типа скольжения, например, с помощью сравнительно простой методики линии скольжения [201]. Это позволит установить, распространяется ли отмеченная корреляция на о. ц. к. стали. Часто высказываемое мнение о том, что в железе (и, как следствие, в стали) скольжение всегда носит сильно непланарный характер,— ошибочно. Например, понижение температуры делает скольжение в чистом железе заметно более планарным и [c.120]

Контрастирование объекта. Области применения идентификация карбидов в быстрорежущих сталях исследование тугоплавких металлов и интерметаллических соединений исследование твердых сплавов повышение констрастности отпечатков микротвердости, обнаружение линий скольжения и двойников на поверхности деформированных материалов повы шение контрастности границ зерен, которые очень слабо видны после травления (см, рис. 1.473 [c.178]

Микроструктзфа стали в закаленном состоянии и после холодной пластической деформации показана на рис 146 откуда видно что в де формированном состоянии в полиэдрических зернах аустенита равиомер но расположены линии деформации в двух или трех взаимно пересекаю щихся направлениях Пластическая деформация в марганцевой аусте нитиои стали осуществляется путем скольжения по плоскостям 111 а также посредством двойниковаиия [c.247]

В тихоходных зубчатых передачах с колесами из сталей невысокой твердости возникают значительные пластические деформации с образованием канавок по полюсной линии у ведущих зубьев (рис. 9.1). Под действием высоких контактных напряжений разрушается масляная пленка, и происходит течение поверхностных слоев металла в направлении скольжения. Впрочем, не исключается такое te4eHHe и при неповрежденной масляной пленке. Скольжение в полосе зацепления меняет свое направление, в результате меняется направление сил трения на поверхности ведущих зубьев они направлены от полюса к вершине и впадине зуба, а от ведомых зубьев — к полюсу. Этим предопределяется форма повреждения. Поэтому при появлении хребта в передаче его необходимо время от времени срезать шабером. Повышением вязкости масла можно снизить силы трения и уменьшить интенсивность пластической деформации. Вообще же рекомендуется применять стали большей твердости. [c.177]

Предположим, что пластические деформации локализованы вдоль некоторых линий скольжения, выходящих из вершины трещины. Из опыта хорошо известна общая тенденция к формированию пластических областей в начале процесса нагружения в виде узких полос скольжения [79]. В осо-бенносш эго характерно для малоуглеродистых сталей, склонных к запаздьтанию текучести. Линии скольжения, очевидно, могут быть только прямыми. Действительно, в указанной постановке задача автомодельна, роль времени в ней играет параметр , а соответствующие автомо- [c.75]

Состояние при одноосном растйЖении образцов Довольно трудна анализировать. Возникновение пор вокруг частицы сильно зависит от силы связи частицы с матрицей. Для таких включений, как сульфиды марганца в стали, силы связи пренебрежимо малы и поры могут зарождаться и расти, по крайней мере в направлении приложенных растягивающих напряжений, при очень малых пластичных деформациях. Однако даже если включения не связаны с матрицей химически, зарождение пор обычно затруднено напряжениями укладки (возникающими вследствие различной сжимаемости частицы и матрицы при охлаждении), приводящими к прочному захвату частицы матрицей [2]. Если напряжения, возникающие во включениях, являются растягивающими, то частицы могут разрушиться до разрыва по поверхностям. Другие частицы (например, окислы металла в медной матрице) могут смачивать матрицу (связываться с ней). Такие частицы, как карбиды или нитриды в сталях связаны с матрицей весьма прочно, и поры могут возникать только при высоких локальных напряжениях, обусловленных созданием большого числа вакансионных призматических петель на противоположных концах частицы. Эти петли возникают благодаря скользящим дислокационным петлям, оставляемым вокруг частицы движущимися дислокациями [3]. Для возникновения пор необходимы большие пластические деформации. При этом необходимо также, чтобы частицы были некогерентны с матрицей, так как когерентные частицы просто перерезаются линиями скольжения. Размер частиц может оказывать влияние на возникновение пор. Дислокациям, скользящим в матрице, легче обогнуть область влияния частиц, если они малы, путем поперечного скольжения, чем скапливаться вокруг них. При этом для зарождения пор необходима большая деформация матрицы. Эффект этот усиливается, если частицы при малых размерах прочно связаны с матрицей. [c.193]

Исследования показывают, что размер микротрещин на линии Френча зависит от материала, структуры и вида нагружения [92-96]. Достижение этой линии соответствует образованию устойчивых полос скольжения (УПС) и возникновению в них микротрещин. По данным М. Хемпеля [95] размер микротрещин на линии Френча достигает 10-40 мкм для стали 30СХ1Мо4, испытанной в условиях циклического изгиба (рис. 2.5). Переход через линию Френча приводит к резкому увеличению длины трещины до 100-300 мкм и более и сопровождается резким увеличением скорости ее роста. Таким образом, окончание периода зарождения микротрещин связано с достижением линии Френча, когда оканчивается кристаллографический рост трещин в пределах одного или нескольких зерен. Микротрещины длиной 100-120 мкм (порядка размера зерна) в конструкционных сталях при напряжении, равном пределу выносливости, являются пороговыми в том смысле, что в зависимости от конкуренции процессов упрочнения-разупрочнения и напряженного состояния у вершины трещины, такие трещины могут дальше распространяться или стать нераспространяющимися. На рис. 2.6 представлена картина строения полос скольжения на линии Френча в низкоуглеродной стали [93]. Следует отметить, что усталостные микротрещины критического размера могут зарождаться не только в УПС так, например, в рекристаллизованном молибдене усталостные микротрещины могут зарождаться по границам зерен (рис. 2.7) [59]. Более детально о физическом смысле этой линии мы остановимся ниже. [c.45]

Рис. 2.6. Устойчивые полосы скольжения в ферритных зернах низкоуглеродистой стали на линии Френча. Х500

НОЙ деформации приграничных объемов металла. На электропо-лированной поверхности зерен феррита в области границ зерен видны потемнения, свидетельствующие о образовании впадин или выпуклостей (см, рис. 3.8, а). По мере циклирования в зернах феррита низкоуглеродистой стали образуются линии скольжения часто по двум пересекающимся плоскостям (см. рис. 3.8, В зернах, где действует в основном одна из систем скольжения, образуются более грубые полосы скольжения (см. рис. 3.8, б), из которых по мере циклирования образуются глубокие устойчивые полосы скольжения (УПС). Схема образования полос скольжения на начальной стадии деформирования представлена на рис. 3.8, г. Размеры полос скольжения в поликристаллах ограничены размерами зерен, а в монокристаллах они имеют большую протяженность (рис. 3.23). [c.92]

Согласно теории максимального касательного напряжения, линии скольжения должны быть наклонены под углом 45° относительно направлений главных напряжений и Это оказывается приблизительно верным для мягкой стали. С другой стороны, для хрупких кристаллических материалов, которые нельзя привести в пластическое состояние при одноосном растяжении, но которые претерпевают небольшую пластическую деформацию перед разрушением под сжимающей нагрузкой, отчетливо видимый угол наклона плоскостей скольжения (пли поверхностей разрушения от сдвига, возникающих обычно по этим плоскостям) значительно отличается от угла наклона плоскостей максимального сдвига. У этих материалов не равны также и наблюдаемые значения пределов текучести при растяжении и сжатии. Последний факт находится в очевидном противоречии с теорией наибольших касательных напряжении, которая, как мы уже видели, требует, чтобы пределы текучести прп одноосном растяжении и сжатии для данного материала были одинаковыап . В условие пластпч-пости (15.19) этой теории но входит промежуточное главное напряжение которое поэтому мо/кет принимать любое значение в интервале 01>02>0з. [c.239]

Фиг. 237 воспроизводит три пластических клина (группы семейств линий Людерса), которые образовались на плоском стальном образце, растянутом равными внецентренно прпложенными силами в направлении, параллельном осп стержня. В этом случае неясным линиям была сообщена отчетливая видимость при помощи более мягкого вида покрытия магнафлюкс ). В тонких плоских образцах, подвергнутых подобно образцу, представленному на фиг. 237, испытанию на растяжение, последовательно развивались от одного или обоих концов образца очень тонкие и резко выраженные слои течения. Эти слои развивались в направлении, перпендикулярном плоской стороне растянутого образца их следы были видны на обеих плоских сторонах образца, и в каждом слое текучести имели место пластические деформации чистого сдвига (плоская деформация) ). Замечательно, что в случае плоских образцов из кремнистой стали параллельные линии скольжения развивались на некоторых равных интервалах, как это можно видеть на фиг. 235. Неясные тонкие линип течения не становились более толстыми после их появления на сторонах плоского образца, но позднее между ними возникали новые линии. Толщина слоев течения, образующихся на плоских стержнях или полосах из стали, повидимому, пропорциональна толщине образца. В некоторых сортах стали при достижении ими предела текучести часто наблюдается постепенное потемнение полированных поверхностей, и границы затемненных (пластичных) зон в плоских образцах перемещаются в виде наклонных линий скорость распространения этих линий зависит от скорости движения захвата испытательной маптины, [c.320]

В механизме образования слоев течения при испытаниях на растяжение образцов из мягкой стали многое до сих пор остается неизвестным. Установлено, однако, что условия образования линий скольжения зависят от ряда важных механических факторов формы образца связей его с захватами числа степеней свободы движения головок или захватов испытательной машины эксцентриситета нагрузки жесткости испытательной машины (выраженной отно- [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...