Энергия активации переползания ползучести

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

Ползучесть, контролируемая диффузией, несомненно, происходит в некотором температурном интервале, но она не является единственным механизмом при высоких температур ах, и то, будет ли она активна в определенном температурном диапазоне, зависит от относительных значений энергии активации для диффузий и конкурирующих с ней процессов. Потенциальным конкурентом диффузии является поперечное скольжение, поскольку оно может действовать как параллельно протекающий -процесс по отнощению к процессу переползания краевых участков дислокаций. Поперечное скольжение, например, определяет скорость ползучести гексагональных металлов при температуре [c.129]

В металлах с низкой энергией дефектов упаковки возможно образование рядов заторможенных дислокаций, которые будут оказывать сдерживающее влияние на обратные напряжения дальнего порядка, обозначаемые в теории т, и, возможно, изменять роль переползания дислокаций в механизме возврата. Для указанных металлов частота поперечного скольжения должна уменьшаться, что проявляется в увеличении 1у С этой точки зрения можно предположить, что в таких металлах винтовые дислокации с порогами будут иметь более высокую скорость перемещения, но они не будут переползать так быстро, как в металлах с высокой энергией дефектов упаковки. Последнее предположение приводит к выводу, что в металлах с низкой энергией дефектов упаковки вторая стадия ползучести должна достигаться быстрее, а скорость ползучести на этой стадии будет ниже. Поэтому расчетная энергия активации д с ростом приложенного напряжения должна уменьшаться линейно. Кроме того, чувствительность параметра р к изменению температуры должна быть невысокой. Указанные эффекты отмечены также и у металлов с более высокой энергией дефектов упаковки, если они деформируются под действием более высоких напряжений. [c.286]

Величина Q для чистых металлов очень близка к энергии активации самодиффузии, что служит основным доказательством контроля скорости установившейся ползучести процессом переползания дислокаций. Зависимость скорости установившейся ползучести Иц. уст от напряжения а подчиняется уравнению [c.253]

Для образования полигональной структуры дислокациям приходится переходить с одной плоскости на другую. Таким образом, термическ активируемый процесс переползания определяет скорость полигонизации. Она должна зависеть от скорости элементарных процессов образования и притока вакансий к дислокациям. Легче всего эти процессы происходят на ступеньках дислокаций, поэтому чем больше ступенек, тем выше скорость полигонизации. Энергия активации процесса переползания Qn в условиях термодинамического равновесия вакансий будет складываться из энергии активации образования ступенек при пересечений дислокаций Q и вакансий Qb и энергии активации миграции вакансий Qm Qn = Q + Qb + Qm- Если в деформированном металле много вакансий и ступенек (деформация и нагрев одновременно — испытания на ползучесть, термомеханическая обработка), то Q О и Qb = О, и Qn = Qm- Полигонизация [c.187]

По такому закону протекает ползучесть алюминия, меди, Na l и других веществ при Т < 200° К. Как правило, логарифмическая ползучесть наблюдается для пластичных материалов, у которых силы Пайерлса—Набарро невелики. По сравнению с другими видами ползучести она характеризуется наиболее низким значением энергии активации U (ордината ОАВ) на рис. 178. Это объясняется тем, -что в данном случае деформация практически связана только с перемещением дислокаций в исходной плоскости скольжения (процесс переползания не реализуется). [c.380]

Можно выделить два вида элементарных процессов ползучести. В первом препятствия на пути движения дислокаций имеют масштаб ядра дислокации и преодолеваются при помощи теплового возбуждейия в сочетании с приложенным напряжением (ползучесть, контролируемая скольжением). Во втором препятствия слишком велики, чтобы их можно было преодолеть с помощью теплового возбуждения, но они могут исчезнуть при процессах возврата, контролируемых диффузией (ползучесть, контролируемая возвратом).. В этом случае движение дислокации непосредственно термически не активируется, однако косвенно оно, контролируется термоактивируемым процессом. Рассматриваются модели ползучести для обоих типов процессов. Показатель степени при напряжении в степенном законе ползучести п и энергия активации р дают слабые ограничения на модели ползучести. Обсуждаются специфические проблемы, касающиеся металлических сплавов, керамики и минералов диссоциация дислокаций при переползании, ползучесть в оливине и ползучесть в окисле водорода — льде. [c.110]

В случае ползучести, контролируемой диффузией и происходящей путем переползания дислокаций, я=3, а в случае диффузионной ползучести, происходящей в результате массопереноса (гл. 7), л = 1. В обоих случаях АО —это свободная энергия активации диффузии самцх малоподвижных частиц. Как мы увидим ниже, на основе упругих моделей вакансий также можно получить, выражение для активационного объема через зависимость от давления упругих констант. [c.181]

Исйользование уравнения (9,80) для меди при ниже гомологической температуры, выше которой ползучесть контролируется переползанием дислокаций, зависящим от объемной диффузии, привело к величинам [225], которые согласуются с величинами энергии активации ползучейти, найденными экспериментально [78, 229, 230]. Экспёриментально определенные величины, однако, можно по крайней мере так же удовлетворительно объяснить тш, что диффузия происходит не в объеме, а вдоль ядер дислокаций [78] (разд. 9.2.3). Уравнение (9.81) предсказывает более сложную зависимость скорости ползучести от напряжения, чем степенная (так как является функцией напряжения), но более слабую, чем наблюдаемая экспериментально. [c.136]

Как мы уже видели в гл 3 и 4, для сплавов, упрочненных частицами (в основном, композитов), характерны, с одной стороны, высокие и часто зависящие от температуры значения кажущейся энергии активации ползучести Qp, а с другой стороны, — большие величины параметра т чувствительности к напряжению скорости установившейся ползучести. Поэтому вряд ли могут быть сомнения в том, что скорость ползучести сплавов, упрочненных выпадающими частицами, и дисперсных композитов контролируется процессами, зависящими от диффузии при низких напряжениях, недостаточных для про-давливания дислокаций между частицами, дислокации преодолевают частицы переползанием, тогда как при достаточно высоких напряжениях частицы преодолеваются по механизму Орована (продавливание дислокаций между частицами). При определенных условиях могут доминировать проскальзывания по границам зерен или диффузионная ползучесть. Преодолевать частицы их перерезанием дислокации могут только при совершенно специфических условиях, а именно частицы не только должны быть когерентны с матрицей, но и должны иметь одинаковую с матрицей кристаллическую структуру, а параметр решетки частиц фазы должен лишь незначительно отличатьбя от параметра решетки матрицы. Эти условия следуют из правила постоянства вектора Бюргерса вдоль линии дислокации. [c.156]

При исследовании ползучести сплавов типа САП Ансел и Уиртмен получили значение энергии активации, равное 630 кдж1моль (150 ккал/моль). Поскольку процесс переползания в дисперсионно упрочненном алюминиевом сплаве должен [c.291]

Наше понимание природы сопротивляемости дисперсионно твердеющих сплавов в условиях высокотемпературной ползучести может быть существенно углублено путем критического анализа результатов экспериментальных исследований, включающих определение энергии активации и закономерности влияния напряжения, а также путем изучения природы неустановившейся ползучести и влияния на развитие ползучести размера дисперсных частиц и их распределения. Дополнительные исследования необходимы для изучения природы субструктур и особенностей дислокационной структуры дисперсиовно твердеющих сплавов в состоянии ползучести. Возможно, более удовлетворительные теории высокотемпературной ползучести дисперсионно твердеющих сплавов можно получить в результате расширения анализа Уиртмена с привлечением наиболее обоснованной в настоящее время концепции, что скорость установившейся ползучести при высоких температурах контролируется механизмом переползания дислокаций. [c.292]

Энергия активации Q = 13,86-10 0,Ы0 дж/моль (3,3- 10 0,1 10 кал,1моль) нечувствительна к напряжению и находится в удовлетворительном соответствии с энергией активации, установленной для диффузии. Хотя уравнение (ИЗ) предполагает, что такую ползучесть можно контролировать механизмом переползания, общий вид крив оп ползучести без обычного участка снижения скорости ползучести, показывает, что краевые дислокации в данном случае не затормаживаются барьерами. Поэтому необходимо применить другой диффузионный механизм, который мог бы контролировать ползучесть. Поскольку уровень напряжения намного ниже расчетного, определенного из условий преодоления ближнего порядка атермически перемещающимися через кристаллическую решетку дислокациями большой длины, необходимо сделать вывод, что к действию приложенного напряжения добавляется действие термических флуктуаций на перемещающиеся в упорядоченном сплаве короткие сегменты дислокаций. [c.322]

Энергия активации И процесса ползучести при этом близка к энергии активации самодиффузии одним из механизмов деформации является переползание краевых дислокаций [162, с. 135 245, с. 755 411 419—423]. В качестве примера степенной зависимости можно также указать ползучесть ( -2г [424] при температуре 1050—1380"С с энергией активации 35 ккал1моль (энергия активации самодиффузии составляет 28—40 ккал1моль [c.170]

В данной модели энергия активации не зависит от напряжения [408]. Движение краевых дислокаций в условиях высоких температур связано с их переползанием, а скорость установившейся ползучести контролируется скоростью преодоления дислокациями препятствий в плоскости скольжения. Препятствия представляются либо в виде барьеров Ломера—Коттрелла, либо как границы субзерен, зерен, частиц выделений и пр. [c.260]

К числу механизмов разупрочнения, ответственных за возникновение ползучести, относятся поперечное скольжение (см. рис. 2.11) и переползание дислокаций. В некоторых материалах определенный вклад в ползучесть дают скольжение по границам зерен, миграция вакансий и двойникование (см. рис. 1.21). Переползание дислокаций в очень больщой степени зависит от температуры, с чем связано быстрое увеличение скорости ползучести при повышении температуры. При высоких температурах и низких напряжениях деформация не только связана с перемещением дислокаций, но и является результатом направленного диффузионного массопереноса. Активация явлений поперечного скольжения и переползания дислокаций напрямую связана со степенью подвижности атомов. Об этом свидетельствует тот факт, что энергия активации ползучести совпадает с энергией активации (1.76). [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...