Поликристаллические материалы

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

Разработанная модель [66—69, 71, 72—74, 83, 85, 125, 126] устраняет имеющиеся несоответствия между расчетными результатами и экспериментальными данными. Базой модели является-анализ НДС и повреждений материала с учетом блочности строения поликристаллических материалов. Под блоком понимается структурный элемент материала, в котором механические характеристики однородны, что в большинстве случаев соответствует понятию зерна в поликристаллических материалах. [c.204]

Керамика — поликристаллические материалы на основе соединений неметаллов друг с другом и (или) с металлами (металлокерамика), получаемые спеканием из порошков (реже гранул или волокон). [c.43]

Всякий отдельный кристалл (монокристалл) построен из атомов, расположенных в определенном порядке. Расположение атомов и расстояние между ними в различных направлениях, вообще говоря, различны. Поэтому отдельный кристалл может обладать различными свойствами в различных направлениях, И действительно, все монокристаллы в той или иной мере обладают анизотропией. Но если тело построено из множества мелких кристаллов (поликристаллические тела), то, несмотря на анизотропию отдельных кристаллов, все тело в целом может быть изотропным, когда отдельные кристаллики расположены беспорядочно, без всякой системы. Тогда свойства отдельных кристалликов усредняются по всем направлениям и в среднем оказываются одинаковыми. Поэтому поликристаллические тела, к которым принадлежат почти все применяемые в технике материалы, часто бывают изотропны. Однако при специальной обработке (волочении и т. п.) может произойти упорядочение в расположении отдельных кристалликов тела. Свойства отдельных кристалликов уже не усредняются, и поликристаллическое тело может оказаться анизотропным. И действительно, поликристаллические материалы, подвергшиеся специальной обработке, нередко обладают анизотропией. [c.476]

Размеры включений или неоднородностей в смеси (диаметры дисперсных частиц, капель, пузырьков в газовзвесях, аэрозолях, эмульсиях и суспензиях, диаметры волокон и зерен в композиционных и поликристаллических материалах, диаметры пор в пористых средах и грунтах, толщины пленок в газожидкостных смесях) во много раз больше молекулярно-кинетических (расстояний между молекулами, размеров кристаллической решетки, средних длин свободного пробега молекул). Таким образом, указанные неоднородности содержат большое количество молекул (см. рис. 0.1). Но тем не менее имеет место следующее. [c.17]

Условием высокой прочности поликристаллических материалов, упрочненных деформацией, является высокая плотность дислокаций, движение которых под влиянием внешних напряжений должно быть заторможено внутренними барьерами ( стопорами ). [c.531]

При изготовлении большинства полупроводниковых элементов применяют монокристалличе-ские материалы. Это объясняется тем, что подвижность и время жизни свободных носителей заряда в монокристаллах выше, чем в поликристаллическом материале, который к тому же обладает и значительной неоднородностью свойств. [c.81]

В механизме изменения характеристик механических и триботехнических свойств металлов и сплавов наряду с рассмотренными характеристиками кристаллической и дислокационной структуры важное значение имеет характер распределения напряжений в поверхностном слое поликристаллических материалов. Установлено, что воздействие высокоэнергетическим пучком ионов различного сорта вызывает пластическую деформацию в тончайшем поверхностном слое до нескольких процентов. По мнению авторов [85], такая пластическая деформация может быть обусловлена статическими напряжениями и ударными волнами, образующимися в области каскадов при внедрении ионов. [c.174]

Магнитные свойства ферромагнетиков в виде монокристаллов анизотропны (различные в разных направлениях). В поликристаллических материалах, каковыми являются [c.292]

Миграционная поляризация. Электроизоляционные материалы могут быть неоднородными, состоящими из диэлектриков, у которых Ер и о различаются. На рис. 5.17, а схематически изображен электрический конденсатор с неоднородным (двухслойным) диэлектриком, а на рис. 5.17, в — состоящим из многих блоков, как это имеет место, например, в поликристаллическом материале. [c.156]

Новые методы исследования текстуры поликристаллических материалов. 131 [c.68]

В монографии обобщены полученные авторами и литературные данные за последние 10—15 лет в области исследования деформационного упрочнения и обусловленного деформацией разрушения поликристаллических материалов. [c.2]

В основе деформационного упрочнения поликристаллов так же, как и монокристаллов, лежит процесс накопления и взаимодействия дислокаций. Результаты многочисленных экспериментов подтверждают существование и в поликристаллических материалах единой зависимости напряжения течения от плотности дислокаций, аналогичной выражению (3.1), [c.113]

Начальная стадия деформирования поликристаллических материалов чрезвычайно неоднородна сильно разнятся не только величины деформации отдельных зерен, но и существенно изменяется значение [c.115]

Используя поликристаллическую окись алюминия в качестве модели строения хрупких поликристаллических материалов [4], необходимо оговаривать условия получения таких материалов, так как технология определяет направленность соотношения прочности зерен и межзеренных контактов. [c.131]

Природу и свойства границ зерен поликристаллических материалов подробно описывает Люке [3]. [c.28]

Удельное электросопротивление металлов р существенным образом зависит от концентрации дефектов кристаллического строения. Хорошо известно, что на величину р влияют точечные дефекты и дислокации. Однако влияние границ зерен на величину электросопротивления поликристаллических материалов исследовано весьма слабо. Подобные результаты могут быть получены исследованием зависимостей величины электросопротивления р от среднего размера зерен d. В обычных поликристаллах с размером зерен в десятки и сотни микрометров эффект, связанный с границами зерен, мало существен в связи с невысокой протяженностью границ зерен в структуре. С другой стороны, в случае наноструктурных металлов размер зерен становится соизмеримым с величиной свободного пробега электронов проводимости. В связи с этим проблема электросопротивления наноструктурных металлов приобретает большой интерес как с физической, так и с практической точек зрения. [c.162]

В работе рассматривается вопрос изменения плотности дислокаций при упрочнении, ползучести и под действием знакопеременных напряжений для поликристаллических материалов и влияние на характер этого изменения энергии дефектов упаковки. Получены соотношения для плотности дислокаций, ползучести, коэрцитивной силы при упрочнении, термоэдс при упругой и пластической деформациях. [c.260]

Влияние температуры на прочность границ и зерен в поликристаллическом материале может быть охарактеризовано диаграммами, изображенными на рис. 4.89. [c.334]

В отличие от обычных способов измерения твердости индентор прижимается к и.зделию с небольшой (порядка 4—6 Н) силой и внедряется в материал на глубину в несколько микрон. Размеры отпечатков, остающихся на поверхности контролируемых объектов, очень малы. Поэтому в отличие от других методов измерения твердости (например, по Бринеллю), измерение осуществляется на участке с очень малой площадью, в связи с чем акустический импедансный способ максимально приближается к способу определения микротвердости. Разброс результатов измерения обусловлен разной твердостью отдельных зерен поликристаллических материалов (металлов). [c.272]

Ситаллы представляют собой поликристаллические материалы с очень мелкими (0,01—1 мк), равномерно распределенными по объему кристалликами, сросшимися друг с другом или соединенными тонкими прослойками остаточного стекла. [c.482]

Металлические материалы, с которыми обычно мы имеем дело в производственной практике, представляют собой поликристал-лические материалы, состоящие из большого числа зерен. Свойства поликристаллических материалов в основном зависят от свойств зерен и их границ. [c.93]

Книга посвящена исследованию особенностей пластической деформации поликристаллических материалов физическими методами. Изложены результаты экспериментальных исследований формирования структуры и субструктуры пластически деформированных материалов. Особое внимание уделяется исследованию структуры поверхностных слоев пластически деформированных материалов и структуры порошковых материалов. [c.128]

Новые поликристаллические материалы — эльбор (за рубежом — боразон), гексанит-Р и др. — дают возможность обрабатывать на сверхвысоких скоростях закаленные высоколегированные стали (и=50.,, 160 м/мин) и чугуны (и=200...700 м/мин). Сверхтвердые материалы (СТМ) на основе синтетических алмазов и кубического нитрида бора (эльбор, гексанит и др.) успешно используют не только для оснащения резцов, фрез и т. п., но и для изготовления шлифовальных кругов, стойкость которых значительно выше стойкости обычных абразивных инструментов. [c.69]

В поликристаллическом материале хрупкость бериллия возрастает за счет присутствия и влияния межзеренных границ. В поликристалле большое количество зерен ориентировано неблагоприятно для базисного скольжения, но облегчает хрупкий скол вдоль базисных плоскостей. Поэтому нельзя рассчитывать, что повышение чистоты бериллия приведет к увеличению пластичности поликристаллов, как это наблюдается у благоприятно ориентированных монокристаллов [85]. [c.271]

Обычные поликристаллические материалы даже с предельно высокой плотностью не прозрачны, так как благодаря наличию в них пористости световые лучи в них рассеиваются. Газовая фаза, находящаяся-в закрытых порах, имеет весьма низкий коэффициент преломления (близкий к 1), что снижает проницаемость керамики. Чтобы поликристаллическая керамика стала прозрачной, ее пористость, включая закрытую межкристал-лическую, должна быть сведена к минимальному значению. Керамика должна иметь плотность, приближающуюся к теоретической. При 3%-ном содержании пор прозрачность керамики практически исчезает. [c.81]

Плоскостные (двухмерные) дефекты характерны для поликристаллических материалов, т.е. для материалов, состоящих из большого количества кристаллов, различно ориентированных в пространстве. Границы между ними обычно представляют собой скопление дислокаций (см. рис. 1.2, в). Плоскостные дефекты малы только в одном направлении в двух других они могут достигать размеров кристалла. [c.10]

Определение размеров зерна поликристаллических материалов... 63 [c.63]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРНА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОПТИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ [c.63]

Размер зерна поликристаллических материалов определяет большинство потребительских и технологических свойств материалов (см. приложение) и является важнейшим классификационным и диагностическим признаком, устанавливаемым в государственных стандартах и паспортах промышленно используемых материалов. [c.63]

Так как размер зерен в поликристаллических материалах может быть от единиц микронов до нескольких миллиметров, то изучение структуры поликристаллических материалов, в том числе определение размера зерен, как правило, проводится с применением оптической или электронной микроскопии. Для промышленно используемых материалов действуют соответствующие государственные стандарты на методы определения размера их зерен. [c.63]

Граничные зоны структурных элементов поликристаллических материалов коренным образом отличаются от их внутренних областей. Перестройка объемной части структурных элементов поликристаллических тел в наиболее энергетически выгодную упорядоченную структуру в процессе посткристаллизации сопровождается выделением скрытой теплоты кристаллизации, которая диссипирует через поверхностные слои структурного элемента и обусловливает, таким образом, необходимость формирования фрактальных диссипативных структур в поверхностных переходных слоях конденсированных сред. [c.113]

Полученные для поликристаллических материалов данные показывают, что кривую циклического деформирования можно описать стенешюй функцией [c.34]

Поверхность металлов и особенно сталей неоднородна как по химическому составу, так и по наличию на ней различных дефектов, свойственных поликристаллическим материалам границ зерен, вакансий, дислокаций и др. Эта неоднородность создает энергетическую диффе-ренцированность поверхности и в результате различные по адсорбционной активности участки. Поэтому одни ее части могут прочно блокировать хемосорбированные частицы ингибитора, на других он удерживается силами физической адсорбции, а третьи могут оставаться свободными от ингибитора. Значительной неравномерностью поверхности отличаются, например, нормализованные стали, границы раздела фаз которых обладают повышенной адсорбционной способностью вследствие повышенной свободной энергии. Вероятно, у нормализованных сталей молекулами ингибитора заполняются сначала наиболее активные центры поверхности, а потом наименее активные. У закаленных сталей все центры характеризуются сравнительно одинаковой и повышенной энергией, их заполнение молекулами ингибитора осуществляется практически одновременно и почти в 2 раза быстрее, чем у нормализованных сталей. [c.146]

При проведении теоретических расчетов анизотропии модуля Юнга считается, что упругие свойства поликристаллических материалов определяются константами упругости монокристаллов и преимущественными ориентировками зерен в пространстве [299, 301-305, 307]. При этом обычно пренебрегают взаимодействием между соседними зернами и пользуются различными аппроксимациями. Наиболее близкой к эксперименту является аппроксимация Хилла, который предложил брать среднее от аппроксимаций Фойгта (одинаковая деформация всех зерен) и Ройсса (одинаковое напряжение во всех зернах). Бунге в работе [292] рассчитал зависимость величины модуля Юнга от ориентации в плоскости прокатки для холоднокатаной Си. При этом полученная зависимость аналогична по форме экспериментальным данным и ошибка не превышает 7%. Аналогичные исследования были выполнены для Fe промышленной чистоты и Nb [293], стали [294], Си [295]. [c.175]

Сверхпластичность материалов — это явление чрезвычайно высокой пластичности, составляющей сотни и тысячи процентов удлинения при растяжении (наиболее жесткой схеме механических испытаний) и наблюдающееся в поликристаллических материалах с размером зерен (кристаллитов) обычно менее Юмкм при их деформации в определенном температурно-скоростном интервале, как правило, Т = 0,5-0,6Г л (Гпл — температура плавления), и скоростях деформации 10 -10 с [335, 348]. [c.202]

Характерной особенностью деформации реальных металлов и сплавов, являющихся поликристаллическими материалами, есть микроодиородное деформирование по их элементам структуры, которое сохраняется при цилличссиих нагружениях. Расс.матриваются ре зультаты экспериментального изучения закономерностей микронеоднородного деформирования. Определяемого по микробазам до 10 мкм, что в 3—5 раз меньше ра шера зерна. [c.424]

Экспериментальные данные о влиянии примесей на процесс радиационного роста а-урана практически отсутствуют. Исключение составляют сведения, приведенные в работах [18, 19], где этот вопрос исследовался в связи с разработкой малолегированных сплавов, стойких к кавитационному распуханию. Хотя единого мнения относительно причин кавитационного распухания в настоящее время нет, большинство механизмов, предложенных для объяс-нения, основано на влиянии внутренних напряжений из-за радиационного роста индивидуальных кристаллов в поликристаллическом материале. В рамках этих механизмов повышенное сопротивление кавитационному распуханию урана, легированного добавками других элементов, можно рассматривать как результат влияния примесей на процесс радиационного роста урана. [c.195]

Если коэффициент радиационного роста на уровне отдельных зерен в поликристаллическом материале полагать известным, то легко заметить, что при таком подходе вопрос о радиационном росте поликристаллов сводится к расчету величины пластической деформации агрегата анизотропных кристаллов на основе деформации радиационного роста каждого из них. С помощью методов математической теории пластичности эта задача была решена в приближении вязкопластичного тела [20]. Показано, что радиационный рост поликристаллов подчиняется нелинейной зависимости от степени выраженности текстуры. На рис. 127 приведены расчетные зависимости индекса роста (Опол/ кр) поликристалла от плотности распределения кристаллов преимущественной ориентировки, а также экспериментальные данные из работы [42]. [c.212]

Из карбида кремния изготовляют изделия методами керамической или порошковой технологии. Известны пористые материалы, в которых зерна карбида кремния сцементированы кремнеземистыми, глиноземистыми п нитридкремнневыми связками. Бес-пористые поликристаллические материалы, получаемые горячим прессованием или реакционным спеканием, отличаются от пористых более высокими механическими свойствами, гепло-и электропроводностью, химической стойкостью. [c.142]

С увеличением Де, плотность полос скольжения возрастает, и в конце концов циклическое упрочнение становится выше по мере того, как все новые системы скольжения вынуждены действовать, а деформация становится все равномернее. Полная кривая "циклическое напряжение — циклическая деформация" для монокристаллического суперсплава при комнатной температуре аналогична этим кривым у чистых металлов со структурой г.ц.к. [12]. При очень низких и очень высоких значениях Де, с ростом Де, растет и величина Дсг, однако при промежуточных Де , величина ДсХ относительно постоянна. Думают, что это плато характеризует сдвиговое напряжение, необходимое для создания устойчивых полос скольжения, каждая из которых вносит свою малую долю деформации. Аккомодация роста Де, может идти при неизменном уровне До" до тех пор, пока не будет достигнута некоторая критическая плотность устойчивых полос скольжения. У поликристаллических материалов зона плато имеет некоторый положительный наклон, так как из-за различия в ориентицовках приведенное сдвиговое напряжение у одних зерен больше, чем у других. [c.343]

С увеличением температуры скорость циклического роста треш,ины увеличивается и начинает зависеть от продолжительности цикла нагружения. Происходит также снижение модуля упругости, деформация становится менее плоскостной, повышается интенсивность воздействия среды и, наконец, активизируются процессы ползучести. Возникновение трещины может оставаться внутризеренным, однако последуюш ий рост усталостной трещины в поликристаллическом материале приобретает все более межзеренный характер с повышением температуры, а также с уменьшением частоты нагружения, ростом продолжительности внутрицикловых выдержек и уменьшением размера зерен [51, 57-61]. [c.366]

Образцами для изучения строения поликристаллических материалов, как правило, служат шлифы и аншлифы. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...