ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ

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

Кривую деформационного упрочнения поликристаллических металлов вплоть до начала образования шейки при растяжении образцов можно описать степенной функцией типа [4] [c.57]

Деформационное упрочнение поликристаллического металла. С увеличением степени холодной (ниже (0,15—0,2) Тдл) деформа- [c.74]

Таким образом, при описании кривых нагружения уравнениями (3.24), (3.47) и (3.50) наблюдаются общие закономерности, свидетельствующие о стадийном характере процесса деформационного упрочнения поликристаллических ОЦК-металлов [326 —328]. [c.136]

Возвращаясь к низкотемпературной области (ГС 0,15—0,27 л) деформации, наиболее интересующей нас в связи с исследованием деформационного упрочнения и разрушения поликристаллических ОЦК-металлов, рассмотрим основные механизмы, объясняющие резкое повышение (см. рис. 2.8) прочностных свойств в этой области. [c.45]

Зависимость (2.21), в которой и Ку — константы, за достаточно короткое время нашла свое экспериментальное подтверждение на абсолютном большинстве поликристаллических металлов и сплавов. Поэтому эТу зависимость пытались неоднократно объяснить с помощью различных теоретических моделей. Среди таких моделей наибольшее распространение получили теория, связывающая концентрацию напряжений в вершинах индивидуальных полос скольжения с размером зерна [26, 98, 99, 102] модель деформационного упрочнения, согласно которой плотность дислокаций, необходимая для пластической деформации металла, изменяется обратно пропорционально размеру зерна [63] модель начала пластического течения, исходящая из действия зернограничных источников и их определяющей роли в процессе передач , скольжения от зерна к зерну [54, 102]. [c.49]

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]

ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ [c.246]

В работах [3, 22] было показано, что периодичность и стадийность процессов пластической деформации при статическом растяжении для случая поликристаллических металлов и сплавов с ОЦК-решеткой, имеющих физический предел текучести, может быть рассмотрена с учетом накопления повреждений (рис. 2.2). Следует отметить, что это наиболее сложный вид диаграммы статического растяжения металлических материалов. Усложнить эту диаграмму можно лишь, добавив участок деформации прерывистой текучести, которая иногда наблюдается на стадии деформационного упрочнения, например, у низкоуглеродистых сталей в интервале температур испытания 100-300 °С. В случае ГЦК-металлов и сплавов обычно на такой диаграмме отсутствуют зуб и площадка текучести. Рассмотрев стадийность деформации и накопления повреждений на примере такой сложной диаграммы, легче перейти к более простым случаям. [c.40]

В металлах с гексагональными решетками типа цинка деформационное упрочнение в поликристаллических образцах про- [c.244]

Рассмотрим деформационное упрочнение при растяжении на базе той картины пластической деформации, которая была дана в гл. П1. Хотя на практике мы обычно имеем дело с поликристаллическими металлами и сплавами, анализ целесообразно начать с более простых объектов — монокристаллов чистых металлов, где можно наиболее четко и полно выявить основные закономерности деформационного упрочнения. Ограничимся пока интервалом температур до начала интенсивного термического возврата. [c.112]

Если сравнивать кривые деформационного упрочнения для одного поликристаллического металла при статическом и динамическом нагружениях, то обычно с увеличением скорости фиксируется повышение уровня напряжений и на начальных стадиях — степени деформационного упрочнения (рис. 95). [c.205]

Если сопоставить между собой течения пластическое и вязкое, то, как это показали специальные исследования, во-первых, возникновение пластического течения вещества всегда связано с относительно резкими изменениями в структуре вещества, в то время как при вязком течении никаких изменений в структуре вещества не наблюдается. Во-вторых, как и при упругой деформации, при пластическом течении касательные напряжения увеличиваются при увеличении деформации сдвига, однако между касательными напряжениями и деформациями сдвига не имеет места прямая пропорциональность и относительное приращение касательных напряжений оказывается значительно менее интенсивным по сравнению с увеличением деформаций сдвига. Аналогично, как и при вязком течении, при пластическом течении касательное напряжение увеличивается при увеличении скорости сдвига, между касательными напряжениями и скоростями сдвига не имеет места прямая пропорциональность, и относительное изменение касательных напряжений оказывается значительно меньше относительного изменения скоростей сдвига. В-третьих, увеличение касательных напряжений при пластическом течении происходит за счет структурных изменений вещества. При этом пластически деформируемое твердое тело приобретает способность аккумулировать большую потенциальную энергию упругого формоизменения. Все явление в целом носит название деформационное упрочнение. В дальнейшем мы увидим, что явление деформационного упрочнения твердых поликристаллических тел — металлов приобретает особую значимость при их эффективной холодной деформации. [c.53]

Особое научное и практическое значение представляют процессы деформации и механического разрушения металлов. Обработка металлов занимает ведуш,ее место в машиностроении и в значительной степени основана на их высокой пластичности. Дислокационный механизм пластической деформации наиболее ярко выражен в металлических монокристаллах, исследование которых привело к развитию современной физической теории пластичности, основанной на теории дислокаций. Другой замечательной особенностью металлов — как в виде монокристаллов, так и обычных мелкозернистых поликристаллических металлов — является их деформационное упрочнение, приводящее к разрыву при заданном режиме деформирования. [c.15]

Стадийность процесса прежде всего связана с различным типом дефектных структур, самоорганизующихся при обмене системы энергией (и веществом) с окружающей средой. Эволюция дислокационной структуры в процессе деформации монокристаллов с ОЦК-решеткой, детально изученная в работах [35, 148, 216, 235 и др.], связана на различных стадиях со следующими дислокационными структурами стадия I — диполи из краевых дислокаций, винтовые дислокации и скопления дислокаций II — клубки дислокаций, границы ячеистой структуры III — ячеистая структура. Считают, что переход от одной стадии к другой, а следовательно и перестройка дислокационной структуры, связаны с изменением кристаллографии скольжения. В случае поликристаллических материалов также удается выделить эти стадии, в том числе при циклическом нагружении [35, 236, 237]. В работе [235] предложена обобщенная схема деформационного упрочнения поликристаллических ОЦК-металлов и сплавов (рис. 90), отражающая многостадийный и иерархический характер перест- [c.135]

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]

Одной из основных целей написания данной монографии было желание найти взаимосвязь между указанными тремя этапами пределом текучести, деформационным упрочнением и разрушением — с помощью, например, одной общей независимой переменной — деформации. Другая цель заключалась в попытке дать достаточно подробный обзор работ по деформационному упрочнению в поликристаллически.х ОЦК-металлах. В данной области явно ощущается недостаток обобщающих работ по деформационному упрочнению, и это находится в противоречии хотя бы с тем, что по количеству работ, посвященных изучению деформационных структур и закопо-меорнстей разрушения, ОЦК-металлы существенно превосходят в последнее время все другие материалы. [c.3]

На третьем участке кривой нагружения с самым низким коэффициентом деформационного упрочнения в сплаве МЧВП образуется дислокационная ячеистая структура (рис. 3.20, в и 3.21, в). Причем при комнатной температуре формируется полосовая ячеистая структура с широкими неупорядоченными границами, вытянутыми преимущественно вдоль полос скольжения (рис. 3.20, в). В то же время в стыках зерен, где обычно в поликристаллических металлах начинается [c.139]

При высоких рабочих температурах ЭГК ТЭП вследствие термически активируемых и диффузионных процессов устраняется структурная метастабильность деформированных монокристаллов и осуществляется переход их к стабильному состоянию. Устранение следов пластической деформации при отжиге, (разупрочнение) происходит вследствие процессов возврата, полигонизации и рекристаллизации [31]. Однако ориентационная зависимость деформационного упрочнения, условия пластической обработки, а также примеси, энергия дефектов упаковки и т. д. существенно влияют на характер процессов разупрочнения, на взаимосвязь полигонизации и рекристаллизации [10, 24, 37, 38, 41, 42, 48, 70, 71, 74—76, 101, 121, 126, 135, 1361. При этом устранение упрочненного состояния монокристаллов вследствие рекристаллизации (т. е. образования высокоугловых границ)—крайне нежелательное явление, так как означает превращение монокристалла -в поликристаллический материал с присущими ему недостатками (см. предыдущий раздел) уменьшение работы выхода электронов, появление эффектов пропотевания жидкого металла через границы зерен и т. д. [10, 71, 126]. [c.96]

Усталостное нагружение более многофакторное, чем статическое деформирование и задача классификации дислокационных структур еще более усложняется. При напряжениях, близких к пределу выносливости, на стадии деформационного упрочнения в ОЦК-металлах и сплавах наблюдались самые различные дислокационные субструктуры [11, 14, 17, 24, 39, 32, 48-51], Отдельные изолированные сплетения дислокации (железо, плоский симметричный изгиб), плотные скопления, вытянутые клубки, геликоиды и ряды петель (железо, растяжение-сжатие), сплетения дислокации, отдельные почти прямые сегменты дислокационных границ (moho- и поликристаллическое железо, растяжение-сжатие), ряды дислокации и отдельные дислокации петлевого и геликоидального типов (железо, симметричный изгиб), спектр дислокационных структур -от отдельных скоплений дислокации до ячеистой и полосовой структур (железо, повтор- [c.84]

Особенно важным является повышениз напряжения перехода к III стадии и увеличение здесь коэффициента упрочнения. Это связано с затруднением в результате легирования поперечного скольжения дислокаций (из-за увеличения сил трения), упорядочения и, очень часто, уменьшения энергии дефекта упаковки. В результате коэффициент деформационного упрочнения и уровень напряжений течения поликристаллических сплавов — твердых растворов оказываются более высокими, чем чистого металла. [c.132]

Имеющиеся в титане системы скольжения неравноценны между собой на монокристаллах критическое напряжение сдвига по плоскости призмы равно 5 кгс/мм , а по плоскости базиса — 11 кгс/мм. В мелкозернистых поликристаллических образцах обе указанные характеристики повышаются, а различие между ними уменьшается. Тем не менее, различные плоскости скольжения, по-видимому, неодновременно активизируются при нагружении и исчерпываются по мере деформирования. В результате этого деформационное (физическое) упрочнение у титана меньше, чем уОЦК- и ГЦК-металлов, машр лная диаграмма растяжения имеет более пологий характер, а шейка разрывных образцов менее локализована. В крупнозернистых образцах, особенно когда диаметр образца соизмерим с размерами зерен, сопротивление малым пластическим деформациям ((Год существенно снижается. Из табл. 11 видно, что в весьма крупнозернистом (литом или перегретом) состоянии [c.43]

В.И. Трефилов), в которых рассматриваются начальные участки кривых деформирования на основе учета процессов скорости движения и размножения дислокаций [76-77]. Однако и эти представления требуют дальнейшего уточнения [77] и не могут объяснить всех экспериментальных данных по проявлению физического предела текучести у металлов и сплавов с различными кристаллическими решетками [69,72]. Так, наличие физического предела текучести у ГЦК-металлов связывают с различными причинами геометрическим разупрочнением, деформационным разупрочнением, упрочнением поверхностного слоя, атмосферами Сузуки и др. [67]. В работе [63] отмечается, что теория Гильмана-Джонсона-Хана не учитывает гетерогенной природы поликристаллических тел и стадию микротекучести, а также не объясняет снижение предела текучести с увеличением размера зерна. Кроме того, она не предсказывает нижний предел текучести и величину деформации Людерса-Чернова [79]. Со своей стороны добавим, что эта теория не рассматривает преимущественное течение приповерхностных слоев металла на начальных стадиях деформирования и эффект динамического деформационного старения у железа и низкоуглеродистых сталей [13], [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...