Особенности пластической деформации поликристаллических тел

Книга посвящена исследованию особенностей пластической деформации поликристаллических материалов физическими методами. Изложены результаты экспериментальных исследований формирования структуры и субструктуры пластически деформированных материалов. Особое внимание уделяется исследованию структуры поверхностных слоев пластически деформированных материалов и структуры порошковых материалов. [c.128]

ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕЛ [c.13]

Микроскопические, физические и особенно рентгенографические исследования обнаруживают, что в результате пластической деформации поликристаллические тела претерпевают ряд изменений. [c.58]

Особенности пластической деформации в поликристаллических металлах. [c.18]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

Статьи, заключенные в данный сборник, содержат результаты исследований, выполненных за последние годы в области изучения микроструктурных особенностей деформационных процессов и разрушения в поликристаллических металлических материалах (в том числе композиционных) в условиях теплового и механического воздействия. При проведении исследований использованы методы качественной и количественной тепловой микроскопии в сочетании с другими физическими методами. В ряде работ содержатся сведения о методиках и аппаратуре, применяемых для получения прямых экспериментальных данных об изменениях микростроения и уровня механических свойств изучаемых материалов. Значительное внимание в сборнике уделено изучению микроструктурных особенностей развития пластической деформации сталей и сплавов, биметаллических композиций и сварных соединений при тепловом воздействии в условиях статического и циклического нагружения. [c.4]

Что касается анализа пластических деформаций, то в в этом направлении за последние годы механика сплошной среды, внедряясь в сферу структурных особенностей поликристаллического вещества, достигла определенных успехов. При некоторых упрощающих предположениях уже можно по характеристикам отдельного кристалла предсказать вид диаграммы растяжения образца. Однако сделать это пока удается только для определенных материалов, но при этом с такими вычислительными трудностями, при которых построение каждой диаграммы выливается фактически в серьезную научную работу. Если дальнейшее развитие этого направления позволит уверенно анализировать поведение материалов в общем случае напряженного состояния, то тем самым будет дана новая трактовка не только теории предельных состояний, но и теории пластичности. [c.95]

Пластическая деформация металлов и сплавов как тел поликристаллических имеет некоторые особенности по сравнению с пластической деформацией одного зерна [c.194]

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]

Механизм возникновения остаточных напряжений второго рода приближенно можно представить таким образом величина упругой составляющей деформации в зернах с благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения ( слабые зерна) меньше, чем в зернах с неблагоприятной ориентировкой плоскостей скольжения ( сильные зерна). При разгрузке упругое изменение размеров сильных зерен должно быть больше, чем упругое изменение размеров слабых зерен. Однако деформации зерен при разгрузке вследствие их взаимосвязи одинаковы. Равенство деформаций возможно, если слабые зерна после уменьшения действующих в них напряжений до нуля будут нагружены затем напряжениями обратного знака. Эти напряжения не позволят напряжениям, действующим в сильных зернах, упасть до нуля. Таким образом, при разгрузке поликристаллического тела часть зерен сохранит некоторую долю напряжений, возникших в них при нагружении, а другая часть зерен получит напряжения обратного знака по сравнению с напряжениями, существующими при нагружении. Отмеченное ранее неодновременное включение зерен поликристалла в пластическую деформацию и возникновение при разгрузке остаточных напряжений второго рода приводят к некоторым особенностям деформирования, рассматриваемым ниже. [c.36]

Разрушение поликристаллов является усредненным проявлением процесса разрушения отдельных зерен (кристаллитов), подобно процессу развития упругой и особенно пластической деформации. У технических поликристаллических металлов макроотрыв наблюдался бесспорно в следующих случаях [c.204]

Рассмотрим особенности развития микропластических деформаций при циклических нагрузках. Наличие резко выраженной неоднородности деформации по локальньпг областям поликристаллического сплава создает предпосылки для постепенного входа в пластическое деформирование слабых микрообъемов по мере уве.личения числа циклов. Кроме того, в каждом цикле нагрузка — разгрузка и с изменением напряжения при обходе по восходящей и нисходящей ветвям петли механического гистерезиса будет непрерывно изменяться доля неупруго-деформирующихся микрообъемов. Такие локальные пластические деформации, проходящие иа фоне общей упругой деформации матрицы [5], еще не приводят к выделению остаточной де- [c.124]

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]

Противоречивые сведения о влиянии инородных пленок на сопротивление сдвигу и ползучесть металлов свидетельствуют о том, что оно не однозначно. Одной из причин такого влияния мокет являться толщина пленки. Характер этого влияния, установленный в [21] для поликристаллического алюминия по-видимому, является универсальным (рис. 1.5) и связан с особенностью развития скольжения в приповерхностных слоях металла. В обзоре [23] отмечается, что пластическая деформация в начале деформирования захватывает только тонкий поверхностный слой толщиной около размера зерна, а затем распространяется во внутренние объемы. Если при деформирювании образца поверхностный слой снимается (например, электропо-лировкой), то наблюдается уменьшение моду)>я упрочнения [24]. Стравливанием поверхностных слоев на образцах из кремнистого железа установлено также [25], что скольжение зарождается у границ зерен, вь(ходящих на поверхность, и по мере повышения активизируются источники в более глубоко лежащих зернах. Особенности пластического течения в приповерхностных слоях металлов могут быть связаны со спецификой атомно-электронного строения вблизи поверхности кристалла, которая была установлена методом дифракции медленных электронов [26]. [c.12]

Чалмерс [132] исследовал образцы, состоящие из двух кристаллов, с целью изучения влияния границ зерен на особенности деформации поликристаллических образцов из технических металлов. Исследования проводились, например, на цилиндрических образцах из чистого олова, состоящих из двух кристаллов. Граница мелсду двумя зернами образца сначала располагалась вдоль продольной оси образца, выполненного в виде стержня, испытываемого при одноосном растяжении. Испытывались образцы с различной величиной угла между кристаллографическими плоскостями на границе раздела обоих зерен. Напряжение, вызывающее некотору о малую пластическую деформацию, возрастало приблизительно по линейному закону при увеличении угла между кристаллографическими плоскостями кристаллов. Напряжение для нулевого угла между плоскостял1И, най.денное путем экстраполяции, приблизительно совпадает со значением напряжения, найденным для монокристалла олова. При угле между кристаллографическими плоскостями, равном 90°, сопротивление образца пластической деформации повышалось приблизительно на 60%. [c.177]

Эта скорость принципиально отличается от аналогичной скорости вязкой жидкости, и потому течение твердых тел по существу отлично от течения жидкостей,—в частности своей прерывистостью и упрочнением деформируемого тела. Эти особенности пластич. деформации монокристаллов до сих пор не получили общепризнанного объяснения но из предложенных (а именно изгиб атомных поверхностей, местное разрушение правильности решетки—атомная шероховатость—и возникновение новых поверхностей с повышенной потенциальной энергией) последнее повидимому наиболее соответствует прямому опыту. Это объяснение в частности хорошо согласуется и с существованием определенного максимума 6 истираемости монокристаллов при Г перехо- 5 да от упругого состояния к пластическому, как установлено Кузнецовым на каменной соли (фиг. 8, сошлифо-ванная масса в мг) с повышением Г поверхностная энергия тела убывает, и потому истираемость возрастает. Но как показывает опыт, после температуры перехода к пластич. состоянию истираемость снова убывает, а т. к. удельная поверхностная энергия тоже должна убывать, то следовательно необходимо предположить, что уменьшение истираемости объясняется увеличением поверхности, что действительно возможно при раздроблении монокристалла пластич. деформацией, т. е. при образовании мелкокристаллич. прослойки. Если же поверхностный мелкозернистый слой с кристалла удаляется, то истираемость начинает возрастать. Т. о. пластич. деформация тел монокристаллических приводится к таковой же тел поликристаллических. [c.297]

Общее остаточное формоизменение поликристаллического тела складывается из пластической деформации составляющих его зерен (изменения нх формы и размеров) и их относительного смещения. В соответствии с этим различают внутрикристаллит-пую и межкристаллптную деформации поликристалла. Деформация отдельных зерен поликристалла осуществляется скольжением или двойникованием, как и для монокристалла. Одпако наличие значительного количества зерен в поликристалле приводит к некоторым особенностям процесса его пластической деформации. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...