Двойники деформационные

Как уже отмечалось в гл. П, пластическая деформация кристаллических тел может осуществляться не только скольжением, но и двойникованием. Двойникование для кристаллов с о. ц. к., г. ц. к. и г. п. у. решетками можно наблюдать при особых условиях деформирования. При этом металлографическими способами выявляются области, иначе травящиеся, чем окружающий матричный кристалл. Отличительными признаками этих областей являются прямолинейность и строгая кристаллографическая направленность двух параллельных границ. Дифракционными (рентгеновскими и др.) методами установлено, что эти области закономерно отличаются своей ориентировкой и расположением атомов относительно матрицы. Расположение атомов внутри этой области представляет собой зеркальное отражение расположения атомов в матричном кристалле (см. рис. 77,а). Плоскости зеркального отражения, пересечение которых с плоскостью шлифа имеют вид прямолинейных границ, являются плоскостями двойникования. Так, на рис. 77,а п б плоскостью двойникования является плоскость (112). Переориентированные области называют двойниками, а процесс их образования двойникованием. Двойники в кристаллах делятся на двойники роста (рост кристалла из расплава, в процессе рекристаллизации и отжига) и деформационные двойники. Двойникование при деформации — один из механизмов сдвиговой деформации. Для деформационного двойникования характерны высокие скорости и выделение энергии в форме звука с характерным потрескиванием в процессе деформации кристалла. Двойникование сопровождается скачкообразным изменением деформирующего усилия, [c.131]

Энергия когерентной границы двойников дв=0,5х Х д.у, поэтому склонность к двойникованию с уменьшением энергии дефекта упаковки увеличивается. Так, в г. ц. к. кристаллах алюминия деформационные двойники не наблюдаются, а в кристаллах меди, деформированных при 4 К и высоких напряжениях в серебре, золоте и никеле, они обнаружены для меди напряжения сдвига составляют 150, а для никеля 3 МПа. Указанные напряжения достигают при низких температурах или при больших скоростях деформации. [c.137]

Проанализируем эти данные с позиций известных моделей деформационного двойникования, учитывая, что для зарождения двойника требуется определенная концентрация напряжений [17, 21, 111], которая может быть обеспечена, например, за счет предшествующего скольжения [117, 123]. [c.58]

Таким образом, с помощью метода низкотемпературной металлографии была установлена связь между процессами двойникования в слое кремнистого железа и разрушением всей композиции. Непосредственное наблюдение за кинетикой развития деформационной структуры исследованной композиции показало, что двойники в слое кремнистого железа образуются в основном до прохождения магистральной тре- [c.229]

Таким образом, ударное растяжение и сжатие цилиндрических образцов приводит к различному изменению микроструктуры и величины деформационного упрочнения. При растяжении процесс двойникования в диапазоне скоростей деформирования 5-10 2 см/мин — 230 м/с не обнаружен, зависимость упрочнения от скорости несущественна. При ударном сжатии имеет место интенсивный процесс двойникования и упрочнения и плотность двойников, возрастая с деформацией, зависит от скорости деформирования, а также от ее изменения во времени. [c.121]

Несколько композиций подвергали воздействию 20 циклов, после каждого цикла их исследовали пропусканием яркого светового луча вдоль длины волокон для определения каких-либо механических повреждений (предварительными экспериментами установлено, что при наличии в волокнах трещин или деформационных двойников происходит заметное уменьшение яркости проходящего пучка). На одном волокне уменьшение яркости было обнаружено после первого цикла, в других волокнах повреждений не было. Последующее изучение претерпевших термоциклирование волокон после растворения матрицы показало, что от края одного из них откололся короткий кусок, возможно, вследствие дефекта на плохо полированном краю этого волокна. Ни на одном из других волокон не наблюдалось дефектов (пачек скольжения или двойников), а последующие испытания на 4-точечный изгиб показали значение прочности выше 1380 МН/м (148 кгс/мм ). [c.229]

Установлено [269], что дислокационная структура композита А1- 7 Al O , сформированная в процессе деформации при комнатной температуре, практически устойчива по отношению к статическому возврату при температуре 875 К. Отжиг при этой температуре в течение 360 кс не приводил к заметным изменениям в дислокационной структуре [269], Позднее были представлены результаты [267], свидетельствующие о том, что пока существует пороговое напряжение,-оно зависит от характеристик субструктуры - плотности дислокаций, размера субзерен, а также плотности двойников, т. е. от термомеханической обработки, а следовательно, и от деформационной предыстории. Получены и другие результаты, подтверждающие представление о том, что основное влияние дисперсной фазы заключается в снижении скорости ползучести [270]. Установлено, что основная роль в повышении "сопротивляемости ползучести" дисперсно упрочненных систем принадлежит субструктуре. [c.168]

Принципиально важно, что все типы деформационных дефектов в кристаллах являются не просто нарушением периодичности структуры исходного кристалла, а, по существу, элементами других структур. Так, расщепленные дислокации в ГЦК кристаллах представляют собой элементы ГПУ структуры, ограниченные частичными дислокациями, а протяженные дефекты упаковки и двойники в ГЦК кристаллах с низкой энергией дефекта упаковки — планарные ГПУ структуры на плотноупакованных плоскостях. В кристаллах вблизи температур структурных превращений деформация осуществляется путем образования мартенситных ламелей как структур другой фазы. Если кристалл испытывает структурный фазовый переход, его деформация происходит в режиме сверхпластичности. [c.40]

Деформационный двойник П 254 Джоулево тепло 141, 254 (с) [c.406]

Существует более сложный тип скольжения, обусловленный дислокациями. Оно возникает в том случае, когда приложенное усилие вызывает когерентное рождение дислокаций в следующих друг за другом атомных плоскостях. При движении любой дислокации по кристаллу позади нес остается атомная плоскость, сдвинутая на вектор, не совпадающий с вектором решетки Бравэ в результате же прохождения целого семейства дислокаций образуется область, в которой кристаллическая структура оказывается зеркальным отражением (относительно плоскости скольжения) первоначальной структуры кристалла. Такой процесс называют двойникованием, а саму измененную область — деформационным двойником. [c.254]

См. также Дислокации Центры окраски Деформационное упрочнение II 253 Деформационный двойник II 254 Джоулево тепло I 41, 254 (с) Диамагнетизм [c.395]

В то время как одни двойники увеличивались в размерах, другие, достигнув предельной длины, исчезали вследствие механохимического растворения (сглаживания) деформационного микрорельефа с течением времени исчезали все линии двойников, а также и след накола. Одновременно с ростом наиболее активных линий и исчезновением менее активных вблизи накола возникали выстроен- [c.126]

В то время как одни двойники увеличивались в размерах, другие, достигнув предельной длины, исчезали вследствие механохимического растворения (сглаживания) деформационного микрорельефа с течением времени исчезали все линии двойников, а также и след накола. Одновременно с ростом наиболее активных линий и исчезновением менее активных вблизи накола возникали выстроенные группы движущихся петель полных дислокаций, а также ямки травления вдоль исчезнувших при растворении двойниковых линий число дислокационных петель увеличивалось одновременно с увеличением их размеров и протяженности групп в длину и ширину. [c.129]

Рис. 44. Механохимическое растворение (сглаживание) деформационного микрорельефа и вновь возникшие двойники — светлые полосы, Х3100

Анализ температурной зависимости микротвердости при Т > 0,47Гпл позволил установить, что высокотемпературная часть кривой для чистого германия и германия, легированного акцепторными примесями, состоит из двух участков (см. рис. 159), соответствующих, по-видимому, двум различным механизмам деформации. Исследование деформационного микрорельефа в области отпечатка после термического травления в вакууме выявило иглообразные микрополосы, а в отдельных случаях явные двойники деформации на низкотемпературной стадии. Это дает основания предположить, что в области температур Т < 0,55Ti,j, германий деформируется двойникованием. При Т > 0,55Гп , пластическая деформация осуществляется скольжением. [c.253]

Деформационное упрочнение и микроструктурные изменения в материале при высокоскоростной деформации зависят не только от величины пластической деформации, но и от истории предшествующего нагружения. Изменение микроструктуры при сжатии и растяжении не идентично в первом случае наблюдается интенсивное двойникование, во втором случае двойнико-вания не обнаружено (для армко-железа). [c.118]

Пластичность деформационного двойникования. В тех случаях, когда подвижность дислокаций затруднена, аластич. формоизменение кристалла может реализоваться посредством деформац. двойникования. Под действием напряжений в нём возникают и развиваются двойники деформации — замкнутые, испытавшие значит. формоизменение микрообъёмы, кристаллич. решётка к-рых по отношению к матрице имеет двойнико-во сопряжённую ориентацию. Механизм роста деформац, двойников заключается в последоват. прохождении частичных дислокаций с одним и тем же вектором Бюргерса вдоль атомных плоскостей, параллельных кристаллографически выделенной плоскости двойникования. Характеристики пластичности двойник у ющего-ся кристалла, так же как и при дислокац. П. к., резко анизотропны. [c.633]

В гексагональных металлах (цинке, кадмии, магнии) обычно отмечается линейная зависимость между напряжением и деформацией на всем протяжении деформирования, особенно в области низких и высоких температур. При этом скорость деформационного упрочнения сильно зависит от температуры, но при низких температурах кривая утрачивает температурную зависимость. Для металлов с о. ц. к. решеткой наблюдается сильная зависимость кривой деформации от температуры. Во многих случаях пластическая деформация развивается путем двойнико-вания — однородного сдвига, при котором одна часть кристалла становится зеркальным отображением другой. Двойникование [c.290]

Механизм упрочнения сталей и сплавов зависит от природы легирования. Известно, например, что значительной износостойкостью при трении с высокими давлення,ми и ударном нагружении обладает высокоуглеродистая марганцевая аустенитная сталь 110Г13Л. Повышенная износостойкость этой стали обусловлена ее способностью к интенсивному деформационному упрочнению. При трении упрочнение связано с образованием в поверхностном слое большого количества дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки, двойников деформации), а также с взаимодействием этих дефектов с атомами углерода, растворенного в аустените [38]. Перспективные износостойкие материалы — мета-стабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали, содержащие 0,4—0,8 % (по массе) С. Образование на поверхности данных сталей мартенсита деформации, его ориентированное расположение по отношению к действию силы трения обусловливают интенсивное упрочнение поверхности. Вследствие этого нестабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали обладают повышенной износостойкостью в условиях развития адгезионного и усталостного разрушения поверхности [21]. [c.261]

Рлс. 25. Большой ромбоэдрический деформационный двойник в волокне сапфира Тайко (с осью С вдоль волокна), возникший в результате быстрой вакуумной заливки расплавленного нихрома вокруг волокна. Виден эллиптический контур второго, более узкого двойника [30] [c.203]

Для образцов исследованных металлов и сплавов после микроударного воздействия в микрообъемах обнаружены пластическая деформация и наклеп. Микродеформационную картину выявляли как на травленых, так и на нетравленых шлифах. На углеродистой стали 40, технически чистом железе и других сплавах деформационная картина проявляется в виде линий сдвигов, а на сталях типа 12Х18Н9Т и Г13, кроме того, в виде двойников. На сталях ХВГ и У12 после закалки и отпуска на высокую твердость деформационная картина проявляется слабее (по сравнению с равновесным состоянием). Следует отметить, что на твердых сплавах после микроударного воздействия на нетравленых шлифах широко выявляется полиэдрическая структура. На рис. 61 показана деформационная картина и начало разрушения металла после струеударного воздействия. [c.102]

Образование кубического, как и гексагонального мар-тенсита деформации, с одной стороны, служит дополнительным источником локального перенапряжения, и тогда способствует более быстрому развитию разрушения с другой стороны, являясь дополнительным механизмом релаксации напряжений, приводит к снижению сопротивления пластической деформации. Возникновение мартенситных кристаллов снимает локальное перенапряжение -и предотвращает зарождение или распространение трещин. Аналогичен и механизм влияния двойников деформации, число которых и степень их участия в повышении пластичности растет с понижением температуры испытания. При деформационной двойниковании увеличиваются равномерные составляющие относительного удлинения и сужения, а соответствующие сосредоточенные уменьшаются. Плотность расположения двойников деформации и их размеры в значительной степени зависят от содержания марганца, чистоты выплавки, температуры испытания и степени пластической деформации. Вклад в повышение уровня относительного удлинения за счет двойникования в сплаве Г29 больше, чем в сплаве Г17, как больше и сам всплеск относительного удлинения. [c.156]

Рис. 102. Микрофотографии сплава Г35 после д.,-ф рмацни (деформационные двойники). Х22000 а при комнатной температуре б, б — при температуре —196 С а, б — сплав i 35 высокой чистоты и — сплав Г35 промышленной чистоты

Эффективная диссипация упругой энергии нагрун аемого кристалла без нарушения его сплошности возмо кна несколькими путями действием множественного скольжения по пяти системам скольжением по ограниченному числу систем (в пределе одной) с соответствующим поворотом структурных элементов деформации образованием двойников или мартенсита деформации. Каждому из множества вариантов соответствует определегшая кривая течения на рис. 23. Обычно кривую течения характеризуют степенью деформационного упрочнения, наклон da/de. Но правильнее говорить О степени релаксации упругих напряжений при пластическом течении кристалла и соответственно о степени диссипации накачиваемой в нагружаемый кристалл энергии. Этот подход показывает, что в зависимости от типа редпетки, структуры материала и условий нагружения система выберет тот нуть, который обеспечивает максимальную степень диссипации упругой энергии. [c.88]

Для выявления деформационных двойников в феррите сначала следует протравить шлиф в реактиве № 8 в течение 5—10 сек до выявления первых границ зерен, а затем в данном реактиве в течение 60 сек до появления коричневой окраски. Зерна феррита окрашиваются в зависимости от их ориентировки преимущество такого травления — отсутствие рельефа, образующегося при многократной пере-полировке и травлении реактивом, содержащим пикриновую кислоту [87]. В качестве предварительного травления пригоден также реактив № 1 с многократной переполнровкой [146]. [c.31]

Двойники также принадлежат к двухмерным дефектам структуры. Они могут возникать различными способами, например, во время роста кристаллов (двойники роста) и при механическом воздействии (деформационные двойники, механическое двой-никование). [c.231]

Отличия механизма пластической деформации при ударно-вол-новом нагружении по сравнению с тем, что наблюдается в диапазоне умеренных и низких скоростей деформирования, заключаются в активировании дополнительных плоскостей скольжения, значительном уменьшении размеров ячеек дислокационных сеток [10], повышенным вкладом двойникования в деформацию даже для тех материалов, где в обычных условиях деформационные двойники не образуются [И]. Повышенные, по сравнению с квазистатическим деформированием, значения остаточной плотности дислокаций и концентрации дефектов упаковки и точечных дефектов определяют более высокую степень упрочнения металлов в результате ударноволнового воздействия. Обнаружена также зависимость остаточных изменений от длительности импульса ударной нагрузки [12]. [c.138]

Полная дислокация расщепляется на частичные лишь в вершине некогерентных двойников (рис. 7.3), что подтверждает механизм возникновения эмиссарных дислокаций Шлезвика и, следовательно, принципиальную возможность диссоциации полной дислокации а/2 (111) на частичные а/6(111). Закономерности деформационного двойникования здесь не анализируются (см., например, [5, 24]). Следует, однако, отметить, что склонность сплавов к двойникованию может служить индикатором изменения энергии дефекта упаковки, так как напряжение, необходимое для начала двойникования, пропорционально у [51. Ю. В. Мильманом [25] предложена простая и чувствительная методика определения склонности металлов и сплавов к двойникованию при индентировании полированной поверхности, основанная на вычислении критической нагрузки на индентер, при которой вокруг отпечатка наблюдаются двойники. С помощью этой методики, а также обычных металлографических исследований установлено, что в сплавах, у которых ожидается минимальная энергия дефекта упаковки (сплавы Сг—(20—30) % Ре, Сг—Мп), деформационное двойникование происходит исключительно интенсивно. В то же время в сплавах систем Сг—Ке, Мо—Ре, —Не при сопоставимых условиях нагружения оно существенно слабее. [c.199]

Все типы деформационных дефектов в кристаллах являются не просто нарушением периодичности структуры исходного кристалла, а представляют собой элементы других структур. Так, расщепленные дислокации в ГЦК-крист аллах есть элементы ГПУ-структуры, ограниченные частичными дислокациями, а протяженные дефекты упаковки и двойники в ГЦК-кристаллах с низкой энергией дефекта упаковки — планарные ГПУ-структуры на плот-ноупакованных плоскостях. В [8] убедительно показано, что и в ОЦК-кристаллах дислокации расщеплены и, следовательно, также являются фрагментами других структур. В кристаллах вблизи температур структурных превращений деформация осуществляется [c.7]

Просвечивающая электронная микроскопия выявила во многих сплавах весьма сложную тонкую структуру мартенситных кристаллов с большим количеством дислокаций и двойников. Такая субструктура может возникнуть двумя принципиально разными путями во-первых, при дополнительной пластической деформации (скольжением или двойникованнем), которая, как показано в 34, является неотъемлемой составной частью механизма мартенситной перестройки решетки, и, во-вторых, при пластической деформации после образования мартенсита из-за воздействия на мартенситный кристалл окружающей упругой среды. В первом случае можно го -ворить о первичной субструктуре превращения, а во втором — о вторичной субструктуре деформации. Соответственно различают понятия о двойниках превращения и деформационных (механических) двойниках. Различить же происхождение субструктуры экспериментально не всегда удается. Обсуждаемые ниже факты рассматриваются в предположении, что мы имеем дело с субструктурой превращения. [c.232]

Важным этапом в развитии исследований закалки стали было изучение характера кривых охлаждения [1] и установление (в конце первого двадцатилетия) того факта, что-мартенситное превращение протекает при температурах значительно ниже эвтектоидной точки. Результаты рентгенографических исследований кристаллической структуры мартенсита [2, 31 утвердили в двадцатых годах представление о мартенсите, как о перс-сыщенном твердом растворе углерода в а-железе. Было показано, что процесс превращения аустенита в мартенсит происходит без распада твердого раствора и заключается лишь в изменении решетки твердого раствора [4]. В эти же годы была установлена большая роль напряжений в протекании превращения аустенита в мартенсит и обнаружена аналогия в характере образования кристаллов мартенсита и деформационных двойников [5—7]. Обнаружение и определение закономерной ориентировки решетки мартенсита по отношению к решетке исходного аустенита [8, 9] создали основу для развития кристаллографии закалки стали и предсгавлений о механизме перестройки атомов в процессе перехода аустенита в мартенсит. Микрокинематографическое исследование, проведенное в начале тридцатых годов [10, 11), подтвердило представление об аналогии между процессом образования кристаллов мартенсита и процессом образования двойников. Время образования крисгаллов мартенсита оказалось меньше сотых долей секунды, дальнейший рост кристаллов не наблюдался. [c.670]

У немагнитных стареющих ванадийсодержащих сталей с высокой интенсивностью деформационного упрочнения аустенита достигается значительное повышение статической и циклической прочности и релаксационной стойкости как после пластического деформирования, так и после старения. Наибольшее упрочнение имеют стали, легированные марганцем и кремнием в количествах, снижающих энергию дефектов упаковки их аустенита до 10-15 мДж/мЧ Например, у стали 40Х12Г16Н7МСФ, имеющей такую энергию дефектов упаковки аустенита, после волочения с обжатием 75 % прирост составляет 1100 МПа при сохранении удовлетворительной пластичности и стабильности аустенита по отношению к у-а-превращению. Особенностью структуры деформированной стали является наличие большого количества изогнутых деформационных двойников шириной около 0,1 мкм. Дополнительное повышение прочности (Og < 2500 МПа (см. табл. 1.3.134) и релаксационной стойкости немагнитной проволоки из стали 40Х12Г16Н7МСФ (см. табл. 1.3.133) достигается в процессе последеформационно-го нагрева при 450 °С с вьщержкой 1 ч в результате вьщеления дисперсных карбидов V и Сг2зС . Пластическое деформирование перед старением предотвращает образование непрерывных зернограничных вьщелений, ухудшающих механические свойства стали. Гидроэкструзия по сравнению с прокаткой или волочением приводит к более высокому упрочнению сталей при значительно меньшем снижении пластичности, что в значительной степени связано с формированием ячеистой структуры, измельчением карбидных частиц и их более равномерным распределением. Оптимальное [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...