Механизмы деформации аморфных металлов

МЕХАНИЗМЫ ДЕФОРМАЦИИ АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ [c.244]

Такие экспериментальные факты, как существование неуста-новившейся ползучести и наличие различных стадий сдвига при деформации аморфных металлов, а также ограниченный характер самого процесса скольжения дают основания предполагать, что и в аморфных металлах действуют дислокационные механизмы деформации. [c.244]

На основании своих опытов Уилер [81 ] предложил следующую гипотезу, объясняющую механизм эрозии металлов при кавитации. По его мнению, в таких условиях возникают высокие местные давления, способные вызвать в микрообъемах металла пластическую деформацию и местную концентрацию напряжений. Значительная часть работы деформации переходит в тепло, в результате в микрообъемах металла резко возрастает местная температура. Кроме того, местная температура может сильно возрасти (теоретически до нескольких тысяч градусов) в результате сокращения кавитационного пузырька. В этих условиях при наличии агрессивной среды образуются окислы, которые препятствуют свариванию смещенных объемов металла. Развитие такого процесса приводит к образованию аморфной смеси, состоящей из массы металла и его окислов. Смесь отделяется от поверхности при эрозии, и на этом месте снова образуются такие же продукты износа. Подобное представление о роли коррозии и механизме кавитационного разрушения металлов нуждается в более глубоких и тонких экспериментальных исследованиях. [c.71]

Ползучести в той или иной мере подвержены все твердые тела — как кристаллические, так и аморфные, подвергнутые любому виду нагружения. Ползучесть может реализоваться от криогенных температур до температур, близких к температурам плавления. Так, в металлах наиболее сильный эффект ползучести наблюдается при температуре, равной 0,4 Т . Поскольку деформация и ползучесть увеличиваются с возрастанием температуры, то их вредные последствия особенно проявляются при повышенных температурах. Механизм ползучести скольжение дислокаций и направленная диффузия. [c.118]

О процессах высокотемпературной деформации аморфных металлов при температурах >Тр можно судить по результатам испытаний на гползучесть [5, 6, 28]. На рис. 8.22 приведена типичная для аморфных металлов кривая ползучести, полученная на сплаве Pd8oSi2o при 125°С во время испытания по д нагрузкой 640 МН/м [4]. Процесс ползучести, как видно,. можно разбить на две стадии вначале следует стадия не-установившейся ползучести, которая затем переходит в устан01вившуюся ползучесть. Полностью идентичный ход кривых ползучести отмечается и при испытаниях кристаллических металлов, где неустановившаяся ползучесть связана с процессами размножения дислокаций, а установившаяся — соответствует одновременному протеканию процессов размножения и аннигиляции дислокаций. В связи с этим, учитывая отсутствие дислокаций в аморфных металлах, правомерен вопрос о том, каков в этом случае механизм ползучести Для ответа на него необходимо прежде всего подробно проанализировать кривую ползучести. [c.239]

Как же происходит деформация металлов, находящихся в аморфном состоянии При поисках однозначного ответа на этот вопрос приходится сталкиваться с определенными трудностями, поскольку процессы деформации, впрочем, как и некоторые другие процессы, происходящие в аморфных металлах, невозможно изучать методами просвечивающей электронной микроскопии, как это делается в случае кристаллических металлов. Кроме того, поскольку аморфные металлы удается пока получить, как правило, только в виде тонкой ленты и тонкой проволоки, невозможно точно определить. различные физические и динамические характеристики. По этим причинам нет и общепринятой теории деформации аморфных металлов, но предложено большое число различных моделей механизмов деформации. Из них наибольшего внимания заслуживают следующие а) модели вязкого течения 1) модель свободного объема (Тернбалл и др.) 2) модель адиабатической деформации (Чен и др.) б) дислокационные механизмы деформации 1) дислокационная модель (Гилман) 2) модель дислокационной решетки (Ли) 3) модель дезъюнкции (Эшби). [c.244]

Тернбалл с сотр. [38] предложили объяснение процесса деформации аморфного металла, в основе которого лежит так называемая концепция свободного объема. Согласно этому объяснению сдвиговая вязкость в растягиваемых частях образца значительно снижается за счет концентрации там напряжений. Однако модель вязкого течения не объясняет механизм разрушение аморфных металлов. Недавно выдвинуто предположение [39], что причиной появления характерной венообразной структуры излома в аморфных металлах является сдвиговая деформация, осуществляемая путем вязкого течения. [c.244]

Пока еще трудно отдать предпочтение какой-либо одной модели, поскольку из-за недостатка надежных экспериментальных данных о деформации аморфных металлов невоаможно выделить основной механизм деформации. Для выработки единой теории деформации аморфных металлов необходимо гораздо более подробно, чем это сделано до сих пор, исследовать связь процессов деформации с атомными конфигурациями конкретных материалов, температурой, напряжением, временем и т. д. [c.246]

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]

Аморфные материалы в иерархической лестнице механизмов диссипации энергии отвечают V уровню неравновесности (см. рис. 145). При подводе механической энергии доминантный механизм ее диссипации на этом уровне связан с активацией сдвиго-неустойчивых фаз, порождающей диффузионные потоки. Это подобно состоянию, которое возникает при достижении предельной деформации, инициирующей неравновесные фазовые переходы кристаллическая фаза паракристаллическая фаза —> квазиаморфная фаза. Однако в кинетическом отношении аморфные металлы — это совершенно новые материалы. В них присутствуют специфические дефекты, не присущие материалам в кристаллическом состоянии. Аморфные металлические сплавы идеально однородны, а их фазовый состав не связан с диаграммой состояния [427]. [c.269]

Сущность аморфно-диффузионного механизма заключается в том, что под влиянием неоднородного напряженного состояния атомы металла диффундируют в направлении градиента напряжения, что приводит к остаточной деформации. Так, в твердых растворах атомы элемента с большим радиусом перемещаются в зоны с на41ичием напряжений растяжения, атомы с меньшим радиусО М — в з оды с напряжением (сжатия. [c.145]

Поскольку схватывание бездиффузионное явление, проявление его от времени практически не зависит. Спекание же — процесс, идущий во времени, и как правило для получения соединения в этом случае требуются относительно длительные промежутки времени. Спекание при температурах 1шже температуры порога рекристаллизации практически НС происходит, схватывание же при достижении в контакте определенных условий может происходить при любых температурах. В рассматриваемом случае уместна аналогия с процессами пластической деформации металлов. При температурах ниже порога рекристаллизации возможны только бездиффузионные механизмы пластическо деформации — сдвигообразование и двойникование. При более высоких температурах становится возможным диффузионный механизм пластичности, характерный для аморфных тел, но роль сдвигообразования и двойникования остается, по-видимому, определяющей до самых высоких температур, особенно. при сравнительно больших скоростях приложения нагрузки и деформирования. [c.174]

Вязкость играет примерно постоянную роль во всем изучаемом диапазоне нагружений. Качественно это можно объяснить следующим образом в рамках интегральной модели Больцмана вязкие напряжения примерно пропорциональны среднему уровню деформаций в материале, а последний в свою очередь — уровню тепловой нагрузки. Поэтому с увеличением интенсивности волны примерно в той же пропорции возрастают и вязкие напряжения. Заметим, однако, что мы рассматривали модельный материал, близкий по свойствам к металлам. Для аругих материалов (полимеров, аморфных твердых тел) основной механизм затухания может быть вязким. Зависит это от величины коэффициентов в функции релаксации. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...