Теории деформационного упрочнения

ТЕОРИИ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ [c.210]

Предложено много теорий деформационного упрочнения, в основу которых положены результаты непосредственных электронномикроскопических наблюдений дислокаций. Однако до настоящего времени ни одна теория деформационного упрочнения не получила всеобщего признания. Причина этому — сложность и многообразие явлений, протекающих в процессах пластического деформирования. Вал<ность и необходимость этих теорий заключается в том, что, во-первых, теоретическое описание дает основу для целенаправленных экспериментов и способа обработки экспериментальных данных, во-вторых, позволяет расчетным путем определить основные характеристики кривой т — у и дать исчерпывающие ответы на вопросы о механизмах пластической деформации и процессах, их контролирующих, в-третьих, создает базу для научно обоснованной разработки [c.210]

Однако, как видно из экспериментов, для большинства монокристаллов характерна не параболическая, а линейная зависимость т— V на стадиях А или I. В этом заключается недостаток рассмотрен- ых выше ранних теорий деформационного упрочнения. [c.212]

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]

Обсуждаемые ниже формальные теории деформационного упрочнения развивались как результат анализа обширного экспериментального материала в области пластического деформирования кристаллов. Исходя из общих дислокационных представлений показано, что деформационное упрочнение является следствием накопления в объеме материала некоторой плотности дислокаций, необходимой для обеспечения заданной степени деформации. Поэтому установление количественной связи между плотностью дислокаций и деформирующим напряжением служит необходимой предпосылкой рещения проблемы деформационного упрочнения металлических кристаллов. Нахождению отмеченной связи было посвящено большое количество экспериментальных работ, результаты которых показали, что между напряжением течения и плотностью дислокаций для кристаллов с ГЦК-, ОЦК- и ГПУ-решетками на протяжении всей кривой упрочнения преобладает зависимость вида [c.98]

В работе [254] указывается, что построение теории деформационного упрочнения металлов требует теоретического и экспериментального определения двух структурных параметров, имеющих размерность длины. Один из них, I, определяет связь между деформирующим напряжением и тонкой структурой материала. Обычно I = Согласно [254], между безразмерными параметрами т/С и ЬИ существует линейная зависимость [c.104]

Таким образом, при построении теории деформационного упрочнения металлов важное значение приобретает структурный параметр L — средняя длина свободного пробега дислокаций, физическая трактовка которого весьма затруднительна. Более того, Эванс [261] высказывал точку зрения, что физическая интерпретация параметра L вообще невозможна. В этом направлении интересны результаты исследований Б. И. Смирнова [66]. [c.107]

В настоящем разделе будут изложены представления об эволюции дислокационной структуры в поликристаллических ОЦК-металлах и сплавах в процессе деформации, которые являются неотъемлемой частью теорий деформационного упрочнения. Будут рассмотрены результаты исследования диаграмм структурных состояний, а также возможные механизмы образования наиболее характерных деформационных структур — дислокационных ячеистых структур — и условия их формирования. Кроме того, будут приведены данные по влиянию [c.119]

Исторически так сложилось, что как развитие теорий деформационного упрочнения, так и изучение дислокационной структуры начиналось преимущественно на кристаллах с ГЦК-решеткой. На ГЦК-ме-таллах обнаружены и изучены все основные состояния дислокационной структуры, которые формируются в процессе деформации (т. е. в процессе увеличения общей плотности дислокаций) и перестройка которых обусловлена энергетическим критерием [276—2771. [c.120]

Отсутствие единой законченной теории деформационного упрочнения поликристаллических металлов с ОЦК-решеткой привело к недостаточному исследованию влияния различных факторов, в частности [c.150]

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ К АНАЛИЗУ ПРОЦЕССА МНОГОПРОХОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ [c.181]

В настоящем разделе ставилась цель показать, что современный уровень развития теории деформационного упрочнения поликристаллов позволяет уже перейти от эмпирических методов к строго физическим решениям конкретных прикладных задач, связанных с анализом технологических режимов обработки давлением, а также с объяснением и прогнозированием комплекса механических свойств материала, прошедшего обработку. В качестве примера рассмотрим [c.181]

Уравнение (74) получено в предположении, что в единице объема N дислокаций распределены равномерно. Современные теории деформационного упрочнения [40] исходят из того факта, что дислокации образуют плоские скопления из п копланарных дислокаций, заторможенных барьерами в плоскостях скольжения, в результате чего увеличивается напряжение течения. Особенно характерно образование плоских скоплений для металлов с малой энергией дефекта упаковки (нержавеющая сталь, а-латунь), где затруднено поперечное скольжение и такие скопления возникают у границ. Взаимодействие дислокаций в скоплении приводит к увеличению энергии каждой из них, пропорциональному числу дислокаций п в скоплении (после отжига вследствие образования границ субзерен из дислокаций происходит, наоборот, значительное снижение энергии) [31]. [c.48]

Следует, однако, подчеркнуть, что общей теории деформационного упрочнения, основанной на дислокационных представлениях, пока не существует. [c.295]

Это уравнение с разделением переменных является одной из рациональных форм уравнения (4.82). Как указано выше, оно основано на теории деформационного упрочнения [55]. Таким же образом для соотношения — о — t можно вывести уравнение [c.120]

Закономерности ползучести при переменном напряжении при сложном напряженном состоянии по существу аналогичны описанным. Экспериментально исследовали [80, 81, 82] ползучесть при переменных циклических напряжениях с изменением главных осей напряжений. Показали, что теория деформационного упрочнения, распространенная на сложное напряженное состояние, не дает удовлетворительного объяснения результатов экспериментов. На рис. 4.46 приведены результаты испытаний на ползучесть тонкостенных цилиндрических образцов из углеродистой стали при совместном воздействии напряжений растяжения и кручения. В этом случае эквивалентное напряжение постоянно о = = (o -)-Зт ) кривая ползучести, рассчитанная с помощью теории деформационного упрочнения, показана на рисунке штриховой линией. Однако в действительности скорость переходной деформации при изменении главных осей напряжений увеличивается деформационное упрочнение и возврат в направлениях, составляющих угол 45 с направлением осей, почти не связаны. [c.130]

И для теории деформационного упрочнения [c.131]

В работе [2D1] Для определения коэффициента деформационного упрочнения h была использована теория деформационного упрочнения Тейлора [ 149]. Из этой теории следует, что средняя длина свободного пробега дислокации при скольжении s равна среднему расстоянию между дислокациями сетки, т. е, S = А = l/yfp. Было установлено, что коэффициент деформационного упрочнения равен [c.116]

Для развития теорий деформационного упрочнения необходимо определить [c.458]

Большинство теорий деформационного упрочнения, в частности г. ц. к. металлов, базируется на эффекте упругого взаимодействия между дислокациями. Эти теории, исходя из ряда упрощающих предпосылок, часто основанных на экспериментальных данных структурного анализа, позволяют получать уравнения связи напряжения с деформацией. Такие уравнения можно сопоставлять с экспериментальными кривыми, проверяя обоснованность используемых теорией положений. Рассмотрим в качестве примера выводы теории упрочнения за счет полей дальнодействующих упругих напряжений. [c.115]

Все теории деформационного упрочнения дают качественно аналогичную зависимость напряжения, необходимого для продолжения пластической деформации (напряжение течения), от плотности дислокаций [c.119]

Реологические уравнения теории старения описывают скоростное и деформационное упрочнение, релаксацию, ползучесть. [c.484]

Теория наследственности использует уравнения теории упругого последействия Больцмана. Уравнения теории наследственности Больцмана — Вольтерры являются наиболее общими для описания изменений напряжений и деформаций во времени. Реологические уравнения этой теории удовлетворительно описывают последействие, релаксацию, скоростное и деформационное упрочнение, изменение напряжения при заданном законе изменения деформаций в(т). [c.484]

В. Л. Инденбом и А. Н. Орлов [254] на основании результатов Ике-ды [260] по формированию ячеистой структуры в железе нашли хорошее соответствие между размером ячеек и длиной свободного пробега дислокаций. Авторы [254] полагают, что если такой результат окажется общим, то это значительно упростит создание теории деформационного упрочнения. [c.107]

Наибольшее развитие теория деформационного упрочнения чистых металлов получила в работах Орлова А. П., Ивановой В. С., Мотта, Коттрелла и Стокса, Фриделя, Гилмана, Басинского, Конрада, Ренье, Хирша и др. [c.7]

Это уравнение предложено в 1909 г. Люд-виком [54]. Оно дает возможность рассматривать состояние твердого тела по аналогии с уравнением состояния газа, называют это уравнение механическим уравнением состояния твердого тела. Смысл уравнения заключается в том, что скорость ползучести в произ-вольный момент времени определяется деформацией, напряжением и температурой в этот момент времени, а предыстория этих параметров не влияет на нее. Такой подход не ограничен ползучестью, он применяется вообще в отношении пластической деформации в широком смысле он соответствует теории деформационного упрочнения. Если между деформацией ползучести е , напряжением o и временем t при постоянных температуре и напряжении устанавливается соотношение в виде (а, а, п — константы материала), то уравнение для скорости ползучести можно представить в виде [c.120]

В настоящее время неясно, какое обобщенное уравнение наиболее приемлемо в тех случаях, когда механическое уравнение состояния и уравнение, основанное на теории деформационного упрочнения, не применимы. Можно предположить, что одним из подходящих способов рассмотрения является анализ с помощью обобщенного уравнения ползучести, основанного на теории ползучести с возвратом, описанногов разделе 3.1. В связи с этим выразили [55, 77, 78] скорость деформации е в виде функции напряжения а, температуры Т и внутреннего напряжения течения а [c.129]

Пренебрегая кинематическим упрочнением и принимая соответствующие зависимости для модуля вектора скорости деформации ползучести, можно получить варианты технических теорий ползучести. При Э j = Ф (Я, s ), например, получаем теорию упрочнения (теорию деформационного упрочнения). Для распространения теории упрочнения на знакопеременные циклические нагружения Окриджской национальной лабораторией разработана модифицированная теория деформационного упрочнения, учитывающая знак исходной деформации в пространстве деформаций ползучести. [c.260]

Кроме того, научная актуальность вопросов, рассмотренных в монографии, определяется также и тем обстоятельством, что в настоящее время фактически не существует последовательной общей теории деформационного упрочнения материалов. Несмотря на неоднократные попытки ее построения, продолжающиеся уже более 40 лет (Г. Тейлор, Н. Мотт, А. Зе-гер, П. Хирш, Э. Кульман-Вильсдорф, Ж. Фридель и др.), теоретические модели деформационного упрочнения еще достаточно далеки от завершения даже применительно к наиболее изученным объектам - ГЦК металлам и к наиболее простому случаю П стадии линейного упрочнения. Что же касается других стадий деформационного упрочнения, например I и III, и тем более изучения этих вопросов применительно к кристаллам с другими типами кристаллической решетки, то успехи здесь еще менее значительные. Применительно к 1-й стадии, это, по-видимому, можно объяснить тем обстоятельством, что в настоящее время еще не накоплена в достаточном количестве непротиворечивых и систематических экспериментальпь х данных по влиянию поверхностных эффектов на макроскопическую кинетику деформационного упрочнения, которое большинством авторов отмечается как наиболее существенная и в то же время наиболее неясная закономерность, проявляющаяся особенно заметно на 1-й и даже, как отмечают некоторые исследователи, в существенной мере на П-й стадии дефор- [c.7]

Возможность того, что скорость ползучести контролируется движением винтовых дислокаций со ступеньками, впервые была рассмотрена Моттом [ 214] в 1954 г., а позднее Раймондом и Дорном [215], Барреттом и Никсом [ 104] и другими исследователями. Хирш и Уоррингтон выдвинули теорию деформационного упрочнения при высоких температурах [216], исходя из тех же представлений, что и Мотт. Кратко рассмотрим результаты работы [104]. [c.131]

Анализ причин торможения дислокаций в чистых монокристаллах показывает, что каждая из них может вносить свой вклад в наблюдаемое деформационное упрочнение. Существующие теории деформационного упрочнения исходят обычн ) лишь из какой-либо одной причины торможения. Кроме того, эти теории используют допущения, заметно упрощающие реальную сложную картину пластической деформации. Именно сложность, многообразие процессов, сопровождающих деформационное упрочнение, до сих пор не позволили создать общей теории упрочнения даже для металлов с одной решеткой. [c.118]

Большинство теорий деформационного упрочнения посвящены анализу именно И стадии, где картина пластической деформации особенно сложна. Здесь действуют все возможные механизмы торможения, но главным, по-видимому, все-таки является образование скоплений, сплетений и упругое взаимодействие дислокаций у барьеров (в частности, Ломера — Коттрелла), в результате чего запираются дислокационные источники, и продолжение деформации требует непрерывного прироста внешнего напряжения. [c.119]

Свойства ПС формируются в результате упругопластических деформаций, нагрева (охлаждения), адгезионных и диффузионных процессов, химического взаимодействия с окружающей средой. В процессе обработки ПС подвергается неоднородной по глубине пластической деформации, которая может сопровождаться структурными изменениями. Происходит дробление зерен на фрагменты и блоки с угловой их разориентацией. У поверхности они измельчаются и вытягиваются в направлении усилия деформирования. В результате пластической деформации металл ПС упрочняется. Деформационным упрочнением или наклепом называют увеличение степени пластической деформации и сопротив1.жия деформированию. С точки ения дислокационной теории деформационное упрочнение является результатом возникновения в пластически деформированном металлическом кристалле большого числа дислокаций и вакансий, их взаимодействия и передвижения под влиянием полей напряжений. [c.47]

В соответствии со сказанным в 20, параметр к является функцией или работы пластической деформации или параметра Удквиста. В отличие от изотропного тела в рассматриваемом случае в зависимости от принятой гипотезы получаются различные варианты теории пластичности. Хиллом [41] было принято, что параметр Н является функцией работы пластической деформации. Такой вариант теории пластичности называют теорией энергетического упрочнения. Он используется в дальнейшем. Второй вариант, в котором принято, что величина к является функцией параметра Удквиста, развит в статьях Дьяконица [48] и Чэкрэбэрти [46]. Его называют теорией деформационного упрочнения. [c.86]

Остановимся, наконец, на варианте теории трансляционного упрочнения, принадлежащем Новожилову и Кадашевичу. Эти авторы предполагают, что тензоры s,j и efj связаны соотношениями типа соотношений деформационной теории пластичности [c.553]

Теория Хирша и Мотта предполагает, что основной причиной деформационного упрочнения на стадии II является наличие ступенек на линиях дислокаций (см. гл. II). Предполагается, что ступеньки образуются при пересечении линий дислокаций с лесом непод- [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...