Деформация пластическая поликристаллов

Деформация пластическая поликристаллов ч. 1. 127, 128 --монокристаллов ч. I. 124, 241, 419 [c.360]

В поликристаллах процесс скольжения затрудняется из-за значительного числа зерен, отличающихся величиной и формой и различно взаимно ориентированных. Во время пластической деформации поликристалла число дислокаций и других несовершенств кристаллической решетки увеличивается происходит перераспределение дислокаций и их концентрирование на границах зерен, фрагментов и блоков мозаики. Поэтому сопротивление деформации у поликристаллов значительно выше, чем у монокристаллов, а пластичность ниже. [c.81]

В первом переходном интервале (Т — Т ) разрушение происходит после сравнительно небольшой пластической деформации. В поликристаллах, не склонных к [c.207]

Пластическая деформация в поликристаллах затрудняется также наличием границ зерен, имеющих искаженную решетку и поэтому оказывающих высокое сопротивление сдвигу. Этим объясняется отчасти повышенное значение предела текучести у мелкозернистых образцов. [c.40]

В 1960 г. после пяти лет измерений профилей волн конечной амплитуды в поликристаллах (см. ниже раздел 4.28) я обнаружил, что функция отклика одномерной динамической пластичности отожженных поликристаллических металлов была параболической с коэффициентами, зависящими линейно от окружающей температуры. Результаты этих первых успешных измерений параметров пластических волн, ставших возможными благодаря открытому мной новому техническому применению тонкой дифракционной решетки, естественно привели к сравнительному изучению квазистатического отклика для тех же твердых тел. Одномерная функция отклика при квазистатической деформации отожженных поликристаллов и при III стадии определяющей сдвиговой деформации кубических монокристаллов, также рассматривавшейся в этом систематическом исследовании, имела такую же форму, как и наблюдаемая в динамических опытах. Сходство функций отклика на протяжении нагружения для конечной деформации отожженных кристаллических тел в этих трех различных ситуациях привело к тому, что я предпринял большое исследование для сравнения коэффициентов парабол при определенных значениях Т1Т сходственной (гомологической) температуры. [c.140]

Этот экспериментальный факт важен для понимания пластической деформации агрегатов (поликристаллов), которая представляется некоторым статистическим преобразованием откликов их кристаллических компонентов. [c.173]

Исследования по изучению закономерностей накопления повреждений и разрушения были выполнены в первую очередь на поликристаллических металлах и сплавах, поскольку этого требовала практика использования этих материалов в реальных конструкциях. Кроме того, несмотря на то, что процессы пластической деформации в поликристаллах более сложны, зарождение микротрещин и других дефектов у поликристаллических металлов происходит на более ранних стадиях деформиро- [c.39]

Пластическая деформация ОЦК поликристаллов разной степени 222 [c.222]

В связи с этим необходимо указать, что и в монокристаллах по мере их деформирования возрастает относительная величина упругой деформации. Пластическая деформация металлического монокристалла, связанная с расчленением однородного кристалла на отде.льные блоки с образованием внутренних поверхностей раздела в результате искажений решетки вдоль плоскостей скольжения, поворотив и изгиба пачек скольжения, приводит к значительному расширению упруго области по аналогии с тем, как повышение дисперсности — измельчение зерна расширяет область упругих деформаций в поликристаллах. [c.84]

Оно написано на базе современных представлений о дислокационной структуре металлов. В нем рассматриваются структурные несовершенства кристаллов, механизмы пластической деформации, особенности пластической деформации моно- и поликристаллов, изменение структуры и свойств, вызываемые деформацией и последующим нагревом, динамическая рекристаллизация и др. Анализируются технологические свойства металлов и сплавов, такие как сопротивление деформации (напряжение течения) и пластичность — особо важная характеристика, поскольку обработка давлением допустима только до тех пор, пока пластичность материала исчерпана не до конца. [c.4]

Однако упругие характеристики поликристалла, состоящего из большого числа монокристаллов с различными модулями упругости в разных направлениях, рассчитываются как усредненные свойства монокристалла. Хорошее совпадение усредненных (расчетных) упругих констант и опытных их значений указывает на незначительное влияние границ зерен на упругие характеристики металлов. При переходе же к пластическим деформациям необходимо учитывать влияние границ зерен (см. гл. П1, [c.25]

Для сплавов с о. ц. к. решеткой в случае двойникования по плоскости 112 величина е максимальна при а=р = 54,7° и равна 41,4%. Итак, минимально возможный вклад двойникования в процесс пластического деформирования может быть достаточно высоким. Реальный вклад двойникования в процесс деформаций будет рассмотрен при анализе деформации моно- и поликристаллов (гл. IV и V). [c.148]

Из соображений необходимости непрерывной и согласованной деформации отдельных зерен в поликристалле наряду с зернограничным проскальзыванием должны действовать другие механизмы деформации. Это удобно проиллюстрировать на рис. 105. Предположим, что приложенные напряжения вызывают проскальзывание вдоль границы зерен АВ на расстояние А. Проскальзывание даст вклад, в зернограничную деформацию (егр), но вызовет концентрацию напряжений в точке В. Для релаксации этого напряжения необходимо развитие пластического течения в соседнем зерне вдоль ВС (еэ). Реально это означает, что, достигнув точки В, дислокация должна вызвать скольжение в соседнем зерне по направлению к С, затем вдоль D и т.д. (так называемый эстафетный механизм) - Такое движение возможно, если дислокация способна не только скользить, но и переползать, поскольку ВС и D не обязательно параллельны. [c.179]

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ [c.223]

Поликристаллы при пластической деформации ведут себя иначе, чем монокристаллы, так как зерна, из которых они состоят, имеют разную ориентировку. Для сохранения в процессе деформации сплошности по границам необходимо действие нескольких независимых систем скольжения в каждом зерне. Число систем скольжения может быть уменьшено (по правилу Мизеса их должно быть пять) при наличии межзеренного проскальзывания или для некоторых частных случаев разориентаций между отдельными зернами. Однако всегда наличие границ приводит к тому, что простое скольжение отсутствует и деформация в каждом кристаллите начинается множественным скольжением. Поэтому поликристаллы упрочняются интенсивнее, чем монокристаллы. [c.223]

Если на поликристалл действует возрастающее растягивающее напряжение ст, то сначала пластическая деформация происходит в наиболее благоприятно ориентиро- [c.223]

Эффект Баушингера наблюдается в моно- и поликристаллах, причем величина деформации Баушингера eg в монокристаллах больше, чем в поликристаллах. Поэтому эффект Баушингера не может быть объяснен влиянием остаточных напряжений, остающихся в металле после снятия напряжений, хотя, несомненно, этот эффект играет определенную роль и в поликристаллах. Однако объяснение этого эффекта только одной этой причиной не является правомерным, поскольку деформация Баушингера может в несколько раз превосходить деформацию начала пластического течения. [c.234]

Согласно этой гипотезе в результате неравномерной деформации растяжения отдельных кристаллитов в поликристалле в кристаллитах, подверженных большей деформации, возникают допол -нительные напряжения сжатия, а в зернах, подверженных меньшей деформации,—напряжения растяжения. При изменении знака напряжений остаточные напряжения сжатия накладываются на действующие сжимающие напряжения, вызывая более раннее пластическое течение. [c.234]

РОЛЬ ДВОЙНИКОВАНИЯ в ПРОЦЕССЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ [c.244]

Пластическая деформация поликристаллов вносит дополнительные весЬ Ма осложняющие факторы. [c.280]

При нагреве поликристаллов с некубической решеткой в них возникают значительные внутренние локальные напряжения. Они тем больше, чем больше анизотропия КТР. Они вызываются тем, что изменению размеров отдельных кристаллитов в соответствии с их КТР препятствуют соседние, иначе ориентированные зерна. Эти напряжения могут вызвать пластическую деформацию в отдельных кристаллитах, повышение плотности дислокаций и точечных дефектов, а при определенных условиях привести к трещинообразованию. [c.298]

Пластическая деформация поликристалла принципиально идет по [c.23]

К сожалению, все приведенные выше модели не учитывают известную в теории деформационного упрочнения особенность пластической деформации поликристалла, а именно стесненный или даже принудительный характер деформации каждого отдельного зерна. Стесненность в данном случае означает, что независимо от ориентировки деформация во всех зернах и напряжения па границах должны быть одинаковы. [c.52]

Значения /Су (табл. 5), определенные для различных металлов [26], показывают, что механизм пластической деформации поликристаллов [c.54]

Интерес к исследованию механического двойникования был обусловлен началом в 60-е годы широкого изучения исключительно важного в практическом отношении явления хрупкого разрушения материалов и конструкций в условиях низкотемпературной деформации. Двойникование в этом вопросе рассматривалось с двух альтернативных позиций во-первых, как одна из вероятных причин вязко-хрупкого перехода, а, во-вторых, как потенциальный способ повышения низкотемпературной пластичности материала. Поэтому одной из основных задач физики прочности того периода стало изучение общих закономерностей пластической деформации и разрушения при механическом двойниковании. Одно из первых решений указанной задачи было предложено в работе [121] в виде схемы перехода от скольжения к двойникованию в поликристаллах. Построение схемы основывалось на данных работы [117] и собственных результатах авторов [121], полученных при низкотемпературном растяжении армко-железа со скоростями 10 — 10 с . [c.57]

Таким образом, как видно из данных рис. 2.25 и расчета по микроструктур-ным измерениям, вклад двойникования в пластичность материала сравнительно мал и, следовательно, основная роль механического двойникования в низкотемпературной пластической деформации поликристаллов заключается в инициировании скольжения за счет концентрации напряжений при высоком сопротивлении движению дислокаций. [c.70]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

Изменение структуры поликристаллического металла при пластической деформации. Пластическая деформация поликристалли- [c.47]

Ли [54, 102], используя другую модель — модель зернограничных источников, попытался объяснить уравнение Холла — Петча путем рассмотрения начального этапа пластической деформации, т. е. объяснить начальную плотность подвижных дислокаций и ее связь с размером зерна. Исходя из того что скопления дислокаций редко наблюдаются (хотя специально оговаривалось, что это не является достаточным доказательством их отсутствия). Ли [54, 102] выдвигает альтернативный вариант объяснения, согласно которому начало пластической деформации в поликристалле связывается с эмиссией дислокаций выступами на большеугловых границах зерен. Из модели такой границы было рассчитано напряжение, необходимое для отрыва абсорбированной границей дислокаций и эмиссии ее в зерно. Это напряжение оказалось примерно одного порядка с напряжением предела текучести, следовательно, рассматриваемый процесс возможен без больших концентраций напряжения, т. е. без плоских скоплений дислокаций. [c.51]

При наличии изотропного упрочнения R > О, см. 2.7) коэффициент подобия т в (2.81) для кривой деформирования при знакопеременном нагружении зависит от накопленной пластической деформации q поликристалла. По результатам анализа модели поликристалла при сжатии после предварительного растяжения для R — 0,02Go/t , где т — начальное значение предела текучести в системе скольжения, на рис. 2.29 кривой 1 соответствует т = 2,08, а кривой 2 — m = 2,50. Ширина петли гистерезиса при знакопеременном нагружении с амплитудой а/сту 2 в данном примере расчета достаточно быстро уменьшается. Штриховой линией для сравнения отмечена диаграмма растяжения при наличии только анизотропного упрочнения (G = 0,01Go, R = 0). На рис. 2.30 сплошной линией представлена расчетная зависимость т от q а нанесены точки, полученные при обработке экспериментальных данных по знакопеременному кручению тонкостенных трубчатых образцов из алюминиевого сплава АМгб при Т = 291- 523 К. Параметры модели В этом расчете также были подобраны иэ соответствия расчетных и экспериментальных кривых на первом этапе нагружения. В исследованном диапазоне температур коэффициент т практически [c.108]

Накоплен большой экспериментальный. материал по исследованию закономерностей структурообразования при больших пластических деформациях [5, 8—13]. Вместе с тем теоретическое обобщение мпого-численных экспериментальных данных, полученных в последнее десятилетие, наталкивается на ряд серьезных и естественных трудностей. Во-первых, многообразие элементарных механизмов деформации и возможность их последовательного или параллельного проявления, перехода от одного (или нескольких совместно действующих) механизма к другому при изменении условий нагружения (температуры, скорости деформации, напряженного состояния, степени деформации и т. д.) и структуры материала практически исключают описание деформационного поведения на основе одного элементарного механизма. Мономеханизмы или их определенная совокупность могут проявляться в узком диапазоне изменения условий деформирования, и соответственно только для этих диапазонов возможно простое теоретическое описание процесса. Следовательно, варьируя условия деформирования (например, температуру или скорость), можно изменить механизм деформации. Хорошо известным примером является переход от скольжения к двойникованию с понижением температуры или при повышении скорости деформации, характерной для ОЦК металлов. Как показывает анализ, даже в этом случае, строго говоря, чистое двойникование, исключая малые степени деформации для поликристаллов или особые условия деформации монокристаллов, не имеет места, а развивается во взаимодействии с процессами скольжения, поэтому в основном речь идет о переходе от деформации скольжением к деформации с участием двух механизмов (скольжения и двойникования) (см. [5]). [c.196]

Законы Шмида допускают чисто макроскопическую формулировку, и потому с их помощью можно внести ясность и в некоторые из вопросов о законах пластической деформации квазиизотропного (поликристалли-ческого) тела. Однако построение таким путем достаточно полной и строгой теории деформирования поликристаллического образца представляет собой весьма трудную задачу. По этой причине отмеченные успехи физического металловедения не оказали большого влияния на реологию пластических сред — развитие последней и позднее шло в основном по тому [c.82]

Если пластические деформации распределяются в объеме монокристаллического образца неравномерно и развиваются по сложному закону и если наличие внутренних дефектов оказывает влияние на строение кристаллической решетки металлов, то деформация зерен поликристаллов технических материалов происходит в еще более сложных условиях. В данном случае нeoбxoди ю прежде всего учитывать влияние границ зере г иа деформацию зерен и влияние различного наклона кристаллографических плоскостей в отдельных зернах по отношению к направлению действующих напряжений (рис. 130). Необходимо также учитывать такие факторы, как сложная структура и текстура поликристаллических материалов, различный химический состав зерен и различие в структуре материала в зонах вдоль границ и во внутренней части зерен. [c.168]

Появление микронапряжений в телах при их упругопластическом деформировании обусловливается микроскопической неоднородностью упругих и пластических свойств поликристалли-ческих материалов. Потенциал скоростей деформаций ползучести принимается в виде [c.14]

Так как поликристалл состоит из множества зерен, го при диффузионной ползучести изменение формы отдельных зерен должно быть согласованным. Диффузионная ползучесть в поликристаллнческом материале может привести к зернограничному проскальзыванию, которое в этом случае выступает как аккомодационный процесс. Диффузионная ползучесть и зернограничное проскальзывание могут быть взаимосвязанными процессами при развитии диффузионной ползучести зернограничное проскальзывание можно рассматривать как аккомодационный процесс и, наоборот, при развитии зернограничного проскальзывания диффузионную ползучесть как аккомодационный процесс. В случае, когда скорость пластической деформации ограничивается скоростью диффузионной ползучести, скорость деформации определяется выражением (101). Но она может быть меньше этой величины, поскольку границы зерен могут перестать играть роль совершенных источников и стоков вакансий. Сочетание диффузионной ползучести и зернограничного проскальзывания представляет собой такой механизм деформации, который в принципе может обеспечить достаточно большую деформацию без разрушения. [c.181]

Наблюдения за поведением би- и поликристаллов гексагональных металлов показали, что их деформационное упрочнение определяется в основном наличием скольжения по небазисным плоскостям. При 77 К поликрис-сталлы цинка разрушаются совершенно хрупко, поликристалл магния — после деформации е 0,03-=-0,05, а поликристалл кадмия —при 8 0,15- 0,20. Даже при комнатной температуре поликристаллы цинка и магния выдерживают малую пластическую деформацию, в то время как монокристаллы кадмия разрушаются при е 0,35. Это происходит потому, что небазисное скольжение в магнии очень ограниченно и встречается только в призматических плоскостях. Несмотря на развитие двойникования, облегчающего пластическую деформацию вследствие переориентации отдельных областей в положение, удобное для скольжения, из-за хаотичности ориентировки общая деформация и пластичность поликристалла остаются малыми. В кадмии наблюдается существенное небазисное скольжение по пирамидальной системе 1122 <1123> и комбинация базисного и пирамидального скольжений удовлетворяет требованию пяти независимых систем скольжения. В результате у поликристаллического кадмия появляется заметная пластическая деформация до разрушения, при этом более высокая, чем у магния и цинка пластичность. [c.228]

ПОЛИКРИСТАЛЛЫ С. О. Ц. К. РЕШЕТКОЙ. В противоположность г. ц. к. монокристаллам здесь в большей степени проявляется барьерный эффект. Прошедшая до преодоления барьера пластическая деформация очень мала и это проявляеся в резком пороге текучести. Поэтому многие о. ц. к. поликристаллы имеют зуб текучести, появление которого связывают с присутствием малых концентраций внедренных примесных атомов углерода, азота, блокирующих дислокации (атмосферы Коттрелла) и повышающих барьерный эффект. [c.233]

Микроструктурная оценка 8, d и N в опытах дает значения е = 1 4%, несравненно более низкие, чем общая пластическая деформация до разрущения. Таким образом, вклад деформации двойникованием в общий уровень пластичности поликристалла оказывается небольшим, несмотря на то, что, кроме концентрации напряжений в местах нагромождения дислокации на различных препятствиях (например, в местах пересечения полос скольжения), благоприятствующих процессу двойникования, в поликристалле создается дополнительная концентрация напряжений, облегчающая двойникование тем больше, чем больше величина зерна. Снижение температуры и повышение скорости деформации приводят к уменьшению эстафетного скольжения, затрудняя релаксацию напряжений и, следовательно, способствуя развитию двойникования. Как показывают расчеты и эксперимент, вклад двойникования при деформации монокристалла существенно ниже, чем предсказываемый по формулам (85) и (149). Подобно тому, как уменьшение величины зерна приводит к снижению концентрации напряжений и, как следствие этого, не достигаются значительные по величине напряжения старта двойникового источника Од= д.у/6 ( д,у=1,4-10-2 мДж/см2 — энергия дефекта упаковки для железа и ад—2000 МПа), можно утверждать, что в результате раздробления исходного зерна поликристалла на фрагменты , ограниченные каркасом из двойниковых пластин, возникает (В. И. Трефилов с сотр.) своеобразный эффект само- [c.245]

При низких гомологических температурах явление рекристаллизации протекает настолько медленно, что диспергирование субмикроструктуры при пластической деформации не восстанавливается. При температурах 0>6i—температуры динамической рекристаллизации— величина и количество зерен в поликристалле изменяются, становятся зависимыми от скорости деформации, условий дальнейшего нагрева и охлаждения. Поэтому размер зерна оказывает влияние на скоростную зависимость сопротивления деформации скоростной ко- [c.470]

В отличие от монокристаллов механическое двойникование в поликристаллах играет, согласно современным представлениям [22], роль только дополнительного механизма деформации, который не вносит заметного вклада в пластичность материала, однако существенно влияет на протекание скольжения при низких температурах, как бы моделируя скольжение за счет локальных концентраций напряжения. Важно отметить при этом двойственную роль механического двойникования, которое из-за пониженной релаксационной способности материала, связанной с высокими значениями сопротивления движению дислокаций при низких температурах, может вызывать раскрытие хрупких микротрещин и последующее разрушение без заметной пластической дефюрмации (особенно в жестких схемах нагружения с элементами растяжения). [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...