Аморфные сплавы деформация и разрушение

Усталостное разрушение в аморфных сплавах, как и в кристаллических материалах, происходит путем зарождения и распространения трещин [34]. Трещина зарождается на дефектах внешней поверхности или вблизи внутренних неоднородностей. Признаком пластической деформации и скачкообразного распространения трещины служит появление характерных полос в вершине трещины, как и в случае кристаллических металлов. Однако в аморфных [c.243]

Особенности деформации и разрушения аморфных металлических сплавов [c.296]

Негомогенное скольжение при деформации и разрушении в области II определяют закономерности поведения аморфных сплавов при деформации в этом температурном интервале [488] [c.298]

На водородное охрупчивание аморфных сплавов существенно влияют их коррозионная стойкость и содержание металлоидов. На рис. 9.27 показано, как изменяется время до разрушения аморфных сплавов Fe—Сг—Мо в зависимости от величины деформации и времени выдержки в 1 н. водном растворе H I [36]. Видно, чТо время до разрушения значительно увеличивается и коррозионная стойкость сплава повышается при увеличении содержания хрома. Растрескивания при этом нет. В таком растворе, как I н. H I при коррозии происходит реакция (9.5) восстановления ионов водорода Н+, причем восстанавливается только то количество водорода, которое определено по реакции. Соответственно по реакции (9.10) определяется и количество абсорбированного водорода. Если коррозия прекращается, то водород не абсорбируется, и, естественно, водородное охрупчивание отсутствует. [c.279]

Характерным примером является вид кривой при одноосном растяжении аморфного сплава, когда реализуется ограниченное число полос скольжения. Из представленной на рис. 170,а кривой деформации для одноосного растяжения можно сделать вывод об ограниченной пластичности сплава и о его хрупком разрушении, но при прокатке или сжатии диаграмма имеет вид, показанный на рис. 170,6, т.е. материал пластичен (в этом случае деформация близка к 50%). Это означает, что при одноосном растяжении поведение аморфного сплава, не претерпевающего фазовых переходов при деформации, подобно идеально пластичному телу [c.297]

При МЛ идут конкурирующие процессы — деформирование и разрушение частиц и схватывание их друг с другом. В результате обнажения поверхностей частиц, освобождающихся от оксидных пленок, формируются ювенильные активированные поверхности. По мере увеличения продолжительности процесса МЛ в материале Ni — 30% А1 возрастает объемная доля алюминидов. Отмечено, что при МЛ удается поднять свободную энергию микрокристаллических интерметаллидов до энергии аморфного сплава, так как в результате интенсивной пластической деформации растет искаженность кристаллической решетки и при критической концентрации дефектов может произойти твердофазный переход пластической фазы в аморфную. [c.314]

Для аморфных сплавов характерна четкая линейная связь между твердостью и прочностью. Для сплавов на основе Fe, Ni, Со справедливо выражение HV = 3,2 Ст, что позволяет с достаточной точностью использовать показания твердомера для определения прочностных характеристик. Энергия разрушения и ударная вязкость аморфных сплавов также значительно превышает эти характеристики обычных кристаллических материалов — сталей и сплавов, тем более неорганических стекол. Характер излома свидетельствует о вязком разрушении металлических стекол. Это может быть обусловлено адиабатическим нагревом в результате пластической деформации. [c.862]

В первой части гл. 8 последовательно описаны закономерности упругих и Прочностных. свойств, а также процессы деформации и разрушения. Подчеркнута такая характерная черта аморфных сплавов, как высокая вязкость разрушения в сочетании с высокой прочностью. Рассмотрена также зависимость механических свойств от температуры и скорости. деформирования. В аморфных сплавах ниже некоторой температуры Гр пластическая деформация протекает крайне неоднородно — она сосредоточена в полосах деформации, которые на стадии разрушения служат источником трещин. Выше Тр пластическая деформация становится однородной. На первом температурном участке прочность сравнительно слабо зависит от скорости деформирования, на втором эта зависимость выражена ярко. Темп уменьшения прочности с повышением температуры резко возрастает при Т>Тр, а разрушение при этом происходит после образования шейкн. Кривые ползучести аморфных сплавов имеют вид, идентичный кривым ползучести кристаллических металлов, но природа их специфического вида совершенно разная, поскольку дислокационный механизм развития ползучести для аморфных сплавов не приемлем. В стности, процесс установившейся ползучести в аморфных металлах связан с механизмом вязкого течения и осуществляется путем диффузии. [c.20]

Если считать, что аморфные металлы представляют собой материалы, не испытывающие деформационного упрочнения, а деформация и разрушение происходят так, как показано на рис. 8.8,6, то естественно, что пластическое удлинение должно быть крайне мало. Проверка этого предположения требует использования разрывных машин, имеюш их высокую жесткость. На рис. 8.9 приведена диаграмма деформации аморфного сплава PdsoSi o, полученная на испытательной машине [c.231]

Рис. 8.10. Деформация и разрушение при )астяженин образца аморфного сплава deoSiao (показан образец, диаграмма деформации для которого приведена на рис. 8.9)

Просвечивающая электронная микроскопия чрезвычайно полезна для получения сведений о процесса.х пластической деформации и разрушения аморфных сплавов. При изучении природы негомогенной пластической де([)ормадии исследуют тонкую структуру полос сдвига. Контраст на электронно-микроскопических [c.165]

Г1роцесс деформации и разрушения аморфных сплавов можно наблюдать либо па экране электронного микроскопа, снабженного соответствующей приставкой, и фиксировать на фотопленку, либо на экране дисплея, проводя синхронную запись на видеомагнитофоне. Видеозапись процессов деформации и разрушения позволяет в дальнейшем определять прямыми измерениями количественные характеристики геометрии скольжения и образующихся трещин, а также получать точную картину роста трещин. На рис. 12.9 приведена кинограмма основных этапов квазистацио-нарного роста затупленной трещины при постоянной нагрузке в аморфном сплаве Fe—В, содержащем небольшое количество сурьмы. Экспоненты проводили в колонне высоковольтного электронного микроскопа JEM-1000 при ускоряющем напряжении [c.168]

Несмотря на очевидные значительные успехи в развитии диффузионной сварки, еще имеется множество нерешенных вопросов, которые сложно, а в ряде случаев и невозможно решить в рамках традиционных схем и подходов. Это относится, например, к соединению магнитных и аморфных сплавов, пьезо- и оптокерамики, а также полупроводниковых структур, когда воздействие температур выше 0,7 Гпл и сварочных давлений свыше 0,8 предела текучести От приводит к необратимым изменениям исходных свойств свариваемых материалов или их разрушению. Поэтому основным направлением исследований в области разработки технологий является поиск методов интенсификации процесса диффузионной сварки, которые позволили бы получать высококачественные сварные соединения при температурах (0,2...0,3)7 пл и сварочных давлениях, исключающих макропластическую деформацию прикон-тактных областей. [c.5]

Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава со скоростью Ю —10 К/с. АС можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочнением. В зависимости от температуры в АС наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже Гр = 0,70,8 Гк имеет место высокая локальная пластичность при макроскопически хрупком характере разрушения. Скольжение происходит в локализованных полосах деформации (гетерогенная деформация). При температурах выше Гр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). [c.83]

Ла), энергия распространения трещины представляет собой только энергию, необходимую для образования новых свободных поверхностей, и составляет лишь О Дж/м . Однако в случае, когда происходит релаксация напряжений за счет пластической дефор-матии в вершине треш.ины, необходима некоторая избыточная энергия, которая затрачивалась бы на эту пластическую деформацию. С учетом этого можно сказать, что при разрушении аморфных металлов протекает значительная пластическая деформация. Например, энергия разрыва в аморфных сплавах на порядок больше, чем кристаллического железа или алюминия. Уже только этот факт поразителен сам по себе. Других материалов, кроме аморфных сплавов, которые, обладая высокой прочностью, имели бы столь высокую вязкость разрушения, пока не найдено. [c.236]

Рис. 8.17. Изменение вязкости и пластичности при отжиге аморфного сплава Pdrg ueSiie при 623 К Gi —сила сопротивления движению трещины е/ — деформация разрушения Ки — вязкость разрушения

На рис. 8.20 представлены зависимости прочности (напряжения разрушения) аморфного сплава Pd8oSi2o от температуры и скорости деформации при испытаниях на растяжение [4]. Точки, обозначенные звездочкой, соответствуют максимальным напряжениям разрушения при однородной деформации. Слева от штрих-пунктир- [c.238]

При температурах >250°С разрушение происходит после образования шейки, что не наблюдается при неоднородной деформации, имеюш ей место при более низких температурах. Разупрочнение и переход в область однородной деформации важны с точки эрения осуш ествления прокатки, перфорирования аморфных сплавов и т. п. [c.239]

При облучении электронами или нейтронами в кристаллических металлах и сплавах в больших количествах образуются вакансии и поры, что приводит к снижению их пластичности. В этой связи понятна важность изучения влияния облучения на механические свойства аморфных металлов. Обратимся к табл. 8.3 [29]. В ней приведены значения некоторых механических свойств аморфного сплава PdsoSiao ДО и после облучения нейтронами (доза облучения составляла 5-10 нейтронов на 1 см ). Напряжение разрушения и предельное удлинение, в отличие от кристаллических металлов, почти не изменяются при облучении. Однако модуль Юнга после облучения уменьшается на 10%, что вызывает увеличение упругой деформации. Это же является причиной так называемого разупрочнения . В работе [30], по- таблица 8.3. Влияние облучеян свяш,енной изучению влияния облучения нейтронами на структуру аморфных сплавов, указывается, что при облучении, предположительно, происходит увеличение свободного объема и нарушение ближнего порядка. Однако в целом можно считать, что аморфные металлы по сравнению с кристаллическими Обладают превосходной стойкостью по отношению к нейтронному облучению. [c.241]

Предложено несколько методов оценки механических свойств аморфных сплавов. Применительно к ленточным образцам широкое распространение получили испытания на одноосное растяжение, поскольку они дают обширную информацию о механических характеристиках. На рис. 12 приведена типичная кривая напряжение-деформация, характеризующая основные закономерности механического поведения аморфных сплавов высокие значения пределов упругости и текучести, отсутствие деформационного упрочнения и невысокое, но ненулевое значение макроскопической деформации до разрушения. Тем не менее испытания ленточных аморфных сплавов на растяжение имеют ряд существенных недостатков, часть из которых принципиально неустранима. Энергия, высвобождающаяся при пластической деформации, меньше упругой энергии, сосредоточенной в испытательной машине обычного типа. Это приводит к катастрофическому разрушению в процессе одноосного растяжения. Степень катастрофического течения зависит от запаса упругой энергии в деформирующей системе и пропорциональна величине (mjky , где т VL k — соответственно эффективная масса и жесткость испытательной машины. Более Пассивная нагружающая система, хотя и увеличивает продолжительность нестабильного течения, но делает его начало более затруднительным. [c.170]

Хрупкое разрушение - это нарушение сплошности материала, оно может легко произойти в том случае, когда растягивающее напряжение у концентратора напряжений (например, у микротрещины) достигает теоретического напряжения разрушения, прежде чем возникающее напряжение может срелаксировать путем пластической деформации (например, затупить микротрещину). Факторами, вызывающими охрупчивание, являются отжиг, низкая температура и кристаллизация. Охрупчивание весьма чувствительно к химическому составу аморфные сплавы на основе железа, особенно с большим [c.219]

Полированный металл имеет самый верхний слой из мельчайших кристаллических образований, многие из которых не имеют законченной решетки и представляют собой как бы обломки правильных кристаллических структур. Такое строение позволяет считать этот слой аморфным. Под ним находится слой очень мелких кристаллов, ориентированных в направлении полирования. Далее следует переходная к исходной структуре прослойка слабо наклепанных кристаллов [32]. Если исключить адсорбированную (тленку, то поверхностный слой обработанной инструментом гюверхности состоит из наружного очень тонкого слоя, более или менее сильно разрушенных кристаллических зерен и наклепанного слоя четкой кристаллической структуры. Заметим, что наклепом называют упрочнение металла под действием пластической деформации. По мере увеличения степени деформации прочность металла (сплава) возрастает, пластичность, оцениваемая относительн1)1м удлинением, снижается. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...