Деформация пластическая приведенное напряжение сдвига

В выражении для приведенного напряжения сдвига (63) подразумевается, что как в начале пластической деформации (напряжение то), так и на любой ее стадии (напряжение т) приложенное растягивающее напряжение Сти для кристаллов разной ориентировки изменяется в широких пределах при одинаковой деформации. Это означает, что для предельных значений углов (3i, чтобы достичь требуемого приведенного напряжения сдвига в неблагоприятно ориентированной базисной плоскости, необходимы значительные растягивающие напряжения. В этих условиях часто происходит скольжение по другим плоскостям — пирамидальным или призматическим, или двойникование поэтому поведение таких кристаллов нельзя просто связать с характерными особенностями кристаллов, деформируемых исключительно путем скольжения по базисной плоскости. В общем идеального поведения можно ожидать для кристаллов с величиной угла Ро в интервале 10—80°. [c.121]

Пластическая деформация начинается в точке а. Касательное напряжение, которое вызывает начало пластической деформации в какой-либо системе скольжения монокристалла, называется критическим приведенным напряжением сдвига /кр (иногда его называют критическим скалывающим напряжением). Величина его в чистых отожженных монокристаллах имеет порядок Ю —10 G. Именно попытки объяснить столь малую величину кр привели в свое время к появлению теории дислокаций. В благоприятно ориентированном г. ц. к. монокристалле пластическая деформация вначале идет в основном скольжением дислокаций в одной системе. Участок ab соответствует этой стадии легкого скольжения. Дислокации здесь перемещаются относительно беспрепятственно, обеспечивая прогрессирующее удлинение без заметного роста действующих напряжений. [c.113]

Продолжение деформации требует непрерывного повышения приведенного напряжения сдвига, т.е. деформация сопровождается непрерывным упрочнением. Деформационное упрочнение, или наклеп нагартовка), - непрерывное повышение приведенного напряжения сдвига по мере увеличения пластической деформации. Наклеп, в частности, проявляется в том, что если пластическую деформацию прервать и образец разгрузить, то для возобновления пластической деформации потребуется напряжение х > То. Наклеп приводит к изменению структуры и свойств пластически деформированного материала повышает прочность, снижает пластичность, теплопроводность увеличивает плотность и электросопротивление. Деформационное упрочнение (рис. 2.13) является фундаментальной особенностью пластической деформации. [c.152]

Приведенные экспериментальные факты свидетельствуют о том, что для осуществления пластического разрушения необходима комбинация деформации с напряжениями сдвига и растяжения с учетом предшествующей истории деформирования и возможного наложения гидростатического давления. [c.448]

Применительно к динамическим условиям приведенное критическое напряжение сдвига можно предвидеть, воспользовавшись зависимостью скорости пластической деформации от напряжения. Пользуясь этой зависимостью, выводят соотношение между напряжением и скоростью движения дислокаций. Получено очень похожее выражение для [c.100]

Пластическая деформация кристалла при растяжении зависит от ориентации его кристаллографических осей относительно оси растяжения. Пластический сдвиг начинается обычно по системе скольжения, где действует наибольшее касательное напряжение, а само скольжение происходит при критическом значении этого, приведенного к системе скольжения, напряжения (закон Шмида). [c.123]

Ввиду того, что пластическая деформация монокристаллов в основном происходит путем сдвигов, вызываемых касательными напряжениями, кривая деформации кристаллов строится в координатах приведенное касательное напряжение т — приведенный (к той же системе скольжения) сдвиг у- Поворот плоскостей [c.124]

При Хо > 70° наступление пластической деформации связано с сильным геометрическим разупрочнением (от поворота плоскостей сдвига к направлению растяжения и возрастания приведенного касательного напряжения). Поэтому кривые деформации гексагональных кристаллов изучаются обычно при ориентировках 10° < хо < 70°. [c.129]

В условиях эстафетного распространения пластической деформации любой сдвиг должен сопровождаться эффектом поворота. Однако конкретные механизмы поворотных мод многообразны. Принципиально все типы поворотов можно разделить на два класса материальные и кристаллографические [9]. При дислокационном скольжении очень часто происходят материальные повороты, 1Ю методами дифракционного анализа они не обнаруживаются. Такой тип поворота, зафиксированный спектрограммой в конгломерате зерен деформируемого поликристалла, приведен на рис. 2.2 [32]. В каждом зерне происходит только сдвиговая деформация, но в конгломерате зерен наблюдается кристаллографический вихрь . Согласно [32] размеры кристаллографического вихря велики и значительно превосходят размеры образца. В результате в сечении образца укладывается только фрагмент вихря, который трудно обнаружить при обычном металлографическом исследовании. Связанный с фрагментом кристаллографического вихря локальный поворот вызывает на боковой поверхности образца встречные упругие напряжения, которые порождают отраженный поворот другого знака. Граничная область между прямым и отраженным поворотами является благоприятным местом для сильной локализации деформации, образования стационарной шейки и последующего разрушения. [c.45]

К. Теорема минимума механической работы для конечной однородной пластической деформации. Касательное напряжение то и натуральная деформация сдвига yo на октаэдрических площадках, как упоминалось в предыдущих параграфах, использовались при определении интенсивности однородного напрял<енного состояния на пределе текучести и величин конечных остаточных деформаций в податливых материалах помимо связанных с этим преимуществ, величины то и yo являются также важными переменными, от которых зависит механическая работа деформации, производимая напряжениями в несжимаемой пластичной среде. Мы видели, что последовательности нагружений и деформирований можно в этих пространствах представить геометрически посредством изображения движений соответственно двух точек точки Pq, прямоугольные координаты которой равны приведенным главным напряжениям — а, сГз = Qg — а, ст = 03 — ст, [c.118]

Прежде всего, обращает на себя внимание резкое разграничение диаграмм на две различные области растяжения с непрерывным, хотя часто и достаточно резким переходом из одной в другую. Первая, начальная область растяжения, развивающаяся до значения напряжения, равного Р , характеризуется быстрым ростом напряжения с возрастанием удлинения и малым общим удлинением. Во второй области при незначительном дальнейшем увеличении напряжения возникают большие пластические деформации, доходящие для некоторых монокристаллов до 1000% начальной длины. Хотя по внешнему виду растяжение в начальной области подобно упругому, в действительности это не так. Упругий сдвиг, отвечающий предельному напряжению ничтожен и, во всяком случае, по порядку величины не превосходит 10 , тогда как общая деформация в начальной области, будучи относительно очень малой, все же достигает нескольких долей процента, т. е. составляет 10 . Следовательно, как первая, так и вторая области растяжения на приведенной схематической диаграмме представляют собой области пластической деформации. [c.22]

Шмид и Боас [326] показали, что пластическое течение всегда появляется при одном и том же значении цриведенного сдвигового напряжения на данной плоскости скольжения в направлении скольжения. Поэтому предел пластичности для монокристаллов называется критическим приведенным напряжением сдвига или КПНС (СН ). Предел пластичности для поликристаллов зависит от возможных систем скольжения в зернах и от преимущественной ориентации, или текстуры , зерен в образце. В соответствии с действующими микроскопическими процессами ПНС может зависеть или не зависеть от температуры й скорости деформации. Если такая зависимость есть (а она обычно существует при высоких температурах), то поведение кристаллов также можно описать, используя число Деворы. Так, для данного времени релаксации (т. е. для данного т) если е относительно велико, т. е. /о в (1.15) мало, то напряжение практически не релаксирует и может расти до момента, когда [c.24]

Установлено, что нормальные напряжения почти не оказывают влияния на пластическое течение кристаллов. Таким образом, пластическая деформация происходит под действием касательных напряжений. При этом, как показано экспериментально, напря-н< ение, соответствующее пределу текучести, сильно меняется в зависимости от ориентации кристалла, однако если согласно (4.38) это напряжение преобразовать в приведенное напряжение, то результирующее напряжение сдвига является константой данного материала (типичные значения этого напряжения обычно находятся в пределах (/ " - —Ю- ) G. Другими словами, пластическая деформация начинается в том случае, когда скалывающее напряжение -X превышает некоторое критическое значение, характерное для данного материала и данной системы скольжения. Этот закон постоянства критического скалывающего напряжения впервые на основании экспериментальных данных был сформулирован Е. Шмидом и В. Боасом. В соответствии с этим законом, если образец находится под действием постепенно возрастающей нагрузки, то скольжение мало до тех пор, пока скалывающие напряжения не превзойдут определенного предельного значения, которое, например, при комнатной температуре для Си (плоскости скольжения 111 , направления скольжения <1Ю>) равно 0,49-10 Па, а для А1 (системы скольжения 111 , <1Ю>) и Zn (системы скольжения 0001 , <1120>)—соответственно 0,78-10 и 0,18-10 Па. [c.132]

Рассмотрим применение вышеизложенной теории к определению пластических деформаций при лучевых путях немонотонного" нагружения. При этом влияние истории нагружени-я на пластическую деформацию может сказаться через функцию /,з, через положение мгновенной границы текучести и через приведенный модуль сдвига g. При простом нагружении, когда история нагружения тождественна, с самим процессом, функция зависит только от текущих напряжений и параметра X текущего пути нагружения (формула (102)). В случае сложного нагружения, например при немонотонных нагружениях по лучевым путял есть три более простые возможности [c.85]

В произвольно ориентированном кристалле от начала пластической деформации и вплоть до разрущения уровень напряжений течения выще. Приведенное критическое напряжение сдвига кр возрастает при неблагоприят-нюй ориентировке за счет фактора ориентации в соответствии с формулой (43). При дальнейшей деформации на I стадии почти не меняется по сравнению с коэффициентом упрочнения благоприятно ориентированного кристалла и поэтому здесь разница в напряжениях течения сохраняется на уровне различия в кр. На стадии множественного скольжения из-за увеличения коэффициента деформационного упрочнения при произвольной ориентировке разница в напряжениях течения увеличивается, а на П1 стадии уже практически не меняется. [c.121]

Такую схему называют чистым сдвигом. В процессах пластического деформирования металлов, в том числе и при выполнепни операций ковки и штамповки, равенства углов сдвига (рис. 2.1, б) не наблюдается. Примером может служить испытание образцов на кручение. В частном случае кручения имеет место простой сдвиг только в нанравлении одной оси. Для приведения простого сдвига к условиям чистого, вызываемого действием парных касательных напряжений, необходимо повернуть рассматриваемую частицу на угол, равный половине угла сдвига. Приведе шые рассужде 1ия подтверждают следую-и ие выводы пластическое течение металла является вихревым так как при нем происходит не только сдвиговая деформация [c.16]

Если материал стержня имеет четко выраженный предел текучести Тт, то диаграмму зависимости касательного напряжения от угла сдвига можно схематизировать так, как показано на рис. 3.14, а. Диаграмма состоит из двух прямых первая соответствует линейно упругому поведению, вторая — идеально пластическому. До тех пор пока максимальная деформация сдвига в стержне меньше у , стержень ведет себя упруго и можно использовать формулы, приведенные в разд. 3.1. Когда деформация щ внещцем крнтуре поперечного сечения достигнет величины у , распределение напряжений в поперечном сечении примет форму, показанную на рис. 3.14, Ь. [c.116]

Пластическая деформация сопровождается накоплением микротре-щнн, т. е. вызывает повреждаемость материала. Естественно, что реологические соотношения необходимо строить с учетом этого фактора. Это последнее явление в реальных объектах происходит по многочисленным конкретным механизмам, например таким, как в [2П. Для иллюстрации методики расчета деформаций в условиях повреждаемости выберем два часто наблюдающихся случая разрушения, происходящих путем образования трещин отрыва и трещин среза. Условимся не учитывать специфику чисто усталостного разрушения, что не трудно сделать. Отметим еще, что трещины отрыва или среза зарождаются почти исключительно вследствие стесненных микропластиче-ских сдвигов, или, выражаясь другими словами, исчерпания локального ресурса пластичности [31, 32]. Основную роль при этом играют именно пластические сдвиги, т. е. в приведенных выше обозначениях Рз1 и Рзь В то же время неупругие деформации фазового характера (р/-.) или связанные с двойникованием (Р31) существенного вклада в зарождение микротрещин не вносят. Конечно, их косвенное влияние через распределение полей напряжений, зависящее от суммы все.х деформаций, очевидно. [c.33]

На основании приведенных соображений, Мотт и Стро [209—213] предположили, что в районе головы скопления, там, где наиболее высок уровень концентрации растягивающих напряжений, может возникнуть трещина (рис. 90, б) если при этом все п дислокаций скопления вольются в раскрывшуюся трещину, то ее длина составит с га Сг6 8я(1 — [х)0. гПодставляя в это выражение значение п — [x)st/G6 для максимального числа дислокаций, способных накопиться на интервале S, получаем сгь [я(1 —[х)/8]-(T sVGa), т. е. тот же результат, что и в случае приведенного нами выше упрощенного макроскопического подхода к решению задачи о незавершенном сдвиге. Модель Мотта — Стро далеко не исчерпывает, очевидно, всех возможных механизмов зарождения трещин в частности, она не может быть, по-видимому, непосредственно приложена к монокристаллам, поскольку рассматривает торможение дислокаций единственным прочным препятствием (в поликристалле таким препятствием может служить граница зерна). Тем не менее эта модель позволяет понять главные черты процесса — роль микронеоднородностей пластической деформации и связанных с ними концентраций напряжения. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...