Метод деформации металлических образцов

Метод деформации металлических образцов [c.259]

Рассматривавшиеся до сих пор методы голографической интерферометрии не зависели от свойств поверхности исследуемого объекта, поскольку структура поверхности не изменялась. В общем же случае они зависят от структуры исследуемой поверхности. Например, если в ходе эксперимента по обнаружению пластической деформации металлического образца структура его поверхности некоторым образом нарушается, то оптическая интерференция уже не может иметь-место, поскольку с изменением микроструктуры поверхности она стала рассеивать свет совершенно по-другому. Это явление может быть использовано для обнаружения раннего периода структурных изменений, прежде чем их можно наблюдать непосредственно. Таким образом, оказывается возможным проведение контроля усталости металлических элементов, предназначенных для механической работы, в более короткие сроки, чем при использовании обычных методов. [c.197]

С образуется пересыщенный никелем и титаном твердый ГЦК-раствор. Этот метод МЛ в образцах, содержащих дисперсные частицы различных (заданных по составу) фаз, имеет преимущество перед методом МЛ порошков в шаровых мельницах, так как он позволяет осуществить МЛ в массивных образцах, полученных в процессе кристаллизации и содержащих растворимые или нерастворимые при термообработке вторые фазы. "Растворение" этих фаз при холодной деформации можно обеспечить в готовых изделиях проволоке, ленте, листах, прутках и т.д. Кроме того, процесс МЛ при деформационном растворении частиц в металлической матрице происходит без окисления и насыщения металла газами или другими элементами из внешней среды, что часто имеет место при МЛ порошков. Наконец, рассматриваемый метод МЛ в массивных образцах обеспечивает более надежный анализ степени холодной деформации, структурных и концентрационных изменений. [c.322]

Если действие нагрева и давления при запрессовке может привести к нежелательным изменениям структуры или вызвать деформацию образцов тонкого сечения, то можно использовать холодную заделку образцов с помощью эпоксидных, полиэфирных и акриловых смол. Этот метод не требует специального оборудования, позволяет одновременно монтировать большое число образцов, поэтому его широко применяют в металлографических лабораториях. Образцы устанавливают в металлические, пластмассовые или стеклянные кольца и заливают смесью смолы с отвердителем. Наиболее часто для холодной заделки шлифов используют эпоксидные смолы. Они обладают достаточной твердостью, наименьшей объемной усадкой при отверждении и хорошо соединяются с большинством металлических образцов. [c.19]

Косвенный метод исследования применяется ограниченно из-за трудности однозначно интерпретировать эффекты контраста на изображении и идентифицировать различные структурные составляющие, из-за частого возникновения артефактов, связанных с деформацией реплики при ее отделении от объекта и при различных манипуляциях с ней. Кроме того, разрешение электронно-микроскопических изображений лимитируется разрешением самой реплики, которое в лучшем случае достигает нескольких десятков ангстремов. В то же время развитие растровой (сканирующей) электронной микроскопии позволяет примерно с тем же разрешением прямо изучать поверхностный рельеф металлического образца, а также по рентгеновскому характеристическому излучению определять химический состав различных структурных составляющих и даже наблюдать картину распределения того или иного химического эле. гента по поверхности объекта. Поэтому практическая значимость косвенного метода невелика и в настоящее время ограничена электронной фрактографией. [c.50]

Фпг. 230. Теневой метод наблюдения на полированных металлических образцах фигур деформации. [c.317]

Для изготовления тонких металлических объектов — пленок толщиной 100—2000 А , строение которых можно изучать на просвет , применяют следующие методы осаждение, деформацию и растворение. Объекты, полученные методами осаждения и деформации, не могут характеризовать строение массивных металлических образцов, которые получают обычно в других условиях. Поэтому наиболее широко в металловедении применяют методы растворения (утонения) массивных образцов после их механической обработки в результате химической или электрохимической полировки. [c.78]

В разд. 2.2 для разрушения образцов при числе циклов, меньшем 10 000, показано, что для нескольких различных металлических материалов получаются идентичные характеристики, если результаты выразить в деформациях, а не в напряжениях. Вполне возможно, что то же самое справедливо для надрезанных образцов, а подтверждение этого факта может привести в итоге к новому методу оценки поведения материала при непродолжительном сроке службы, основанному на применении уравнения (2.2). [c.185]

Современные интерференционные методы измерения с помощью рентгеновских лучей позволяют определить расположение атомов в кристаллической решетке и производить измерение расстояний между ними. Исследования показали, что металлический образец состоит из большого числа мелких кристаллитов, различным образом ориентированных в пространстве. Если металлический образец не напряжен, то характерный линейный размер атомной решетки, например длина ребра элементарного куба в кристаллической решетке кубической структуры, остается постоянным во всех кристаллитах. При наличии в образце механических напряжений изменяются длина ребра элементарного куба, а также ориентировка ребра в соответствии с направлениями главных деформаций. [c.139]

Метод звездного разреза основан на деформации лакокрасочного покрытия, нанесенного на металлическую пластинку на прессе Эриксена. Предварительно пленка лакокрасочного покрытия разрезается звездообразно тремя линиями, перекрещивающимися в центре пересечения под углом 60°. В этой точке производится деформация образца. По мере деформации (вытяжки) металла пленка лакокрасочного покрытия, закрепленная силами адгезии, также деформируется, причем на границе покрытие — металл в покрытии возникают касательные напряжения, стремящиеся оторвать пленку от поверхности металла. Момент отделения пленки лакокрасочного покрытия от поверхности металла фиксируется визуально, и одновременно отмечается глубина деформации металла. Метод пригоден для сравнительной оценки величины адгезии различных лакокрасочных покрытий до и после старения, увлажнения и т. п., а также влияния способа подготовки поверхности металла на величину адгезии покрытия. [c.249]

Лля исследования напряженных состояний при больших деформациях - упругих (например, на резиновых образцах) и шастических (на металлических образцах) - применяют метод дели т е л ь-н 1)1 X сеток. Сетки наносит фотосгю-собом или накаткой. По фотои )мснепик) сетки оценивают деформи х)ва)шое и напряженное состояние. 1 методу сеток примыкает метод реплик, при котором сетки наносят царапаньем и получают их отпечатки (реплики) на пластическом материале до и после нагружения. [c.478]

Покрытие из интерметаллических порошков, нанесенное на плоскую металлическую поверхность струйно-плазменным методом, толщиной 0,3—1,0 мм отделяется от основы механически благодаря малой прочности соединения с полированной поверхностью плоского металлического образца. Предварительно, до отделения покрытия, из образца вырезается электроэрозионным методом призма сечением 4x20 мм. Отделенные от основы пластинки покрытий помещаются на опорные призмы установки и нагружаются сосредоточенной нагрузкой до разрушения. Определяется Овизг — предел прочности при изгибе и / — прогиб, характеризующий величину упругой деформации покрытия. Этот метод имеет, по нашему мнению, преимущества перед более универсальными испытаниями на растяжение, описанными выше. Он исключает опасные перекосы, неизбежные при закреплении образцов в захватах машины, и обеспечивает надежные результаты, удобные для сравнцтельных оценок качества различных [c.54]

К счастью, многие из упомянутых проблем могут быть преодолены при использовании методов обработки, названной нами интенсивной пластической деформацией (ИПД) [3, 8]. Задачей методов ИПД является формирование наноструктур в массивных металлических образцах и заготовках путем измельчения их микроструктуры до наноразмеров. Хорошо известно, что путем значительных деформаций при низкой температуре, например, в результате холодной прокатки или вытяжки [9-11], можно очень сильно измельчить структуру металлов. Однако полученные структуры являются обычно ячеистыми структурами или субструктурами, имеющими границы с малоугловыми разориентировками. Вместе с тем рассматриваемые наноструктуры являются ультра-мелкозернистыми структурами зеренного типа, содержащими преимущественно большеугловые границы зерен [8, 12]. Создание таких наноструктур может быть осуществлено методами ИПД, позволяющими достичь очень больших деформаций при относительно низких температурах в условиях высоких приложенных давле- [c.6]

Начало разработок и исследований наноструктурных ИПД материалов относятся к концу 80-х-началу 90-х годов, когда Р.З. Валиевым с сотрудниками [35-37, 70, 152, 243, 254, 268, 324] были опубликованы первые статьи, демонстрирующие возможность получения ультрамелкозернистых структур в массивных металлических образцах, используя методы интенсивной пластической деформации. Международный интерес к проблеме был стимулирован публикацией первого сборника по данной тематике [3]. Однако несмотря на резко возросшее в последние годы количество публикаций по данной теме, авторам представляется, что наиболее активное развитие этого научного направления еще впереди. Поэтому настоящую книгу мы рассматриваем как введение в новую научную область, лежащую на стыке физического материаловедения, физики и механики твердого тела, технологии обработки [c.7]

Увеличение твердости металлических наноматериалов может составлять 500 — 600 % для хрупких объектов такое увеличение несколько ниже, но тоже довольно значительно — до 200 — 300%. Твердость некоторых наноматериалов приведена в табл. 3.9, 3.10. В тех случаях, когда нанокристаллические образцы имеют размеры, достаточные для проведения испытаний на растяжение (продольный размер такого образца должен намного превосходить поперечный размер, а последний в свою очередь должен существенно превыщать размер зерна), может быть получена информация о пределе текучести, пределе прочности и относительном удлинении при одноосном растяжении. В силу особенностей технологии наноматериалов последние данные имеются преимущественно лищь для металлических образцов, полученных методами интенсивной и пластической деформации и импульсного электроосаждения. В табл. 3.11 содержится информация об обычной и электро-осажденной нанокристаллической никелевой ленте. Преимущества в механических и эксплуатационных характеристиках нанокрис-таллического никеля по сравнению с обычной никелевой лентой очевидны. Причем обращает на себя внимание то, что если для ленты с размером зерна около 100 нм наблюдается вполне приемлемый уровень пластичности (относительное удлинение около 15%), то для лент с зерном около 10 нм, отличающихся более высокими показателями прочности и твердости, пластичность практически отсутствует. Отметим, что согласно оценкам значение V (характерный масщтаб устойчивости дислокаций в нанокристаллах, ниже которого наличие дислокаций маловероятно см. подразд. 2.3) для никеля составляет 10 нм. Снижение пластичности для лент с размером зерен -100 нм можно объяснить наличием небольщого количества пор (см. табл. 2.6). [c.83]

Интенсивная пластическая деформация. Формирование наноструктуры массивных металлических образцов может быть осуществлено методом интенсивной пластической деформации. За счет больших деформаций, достигаемых кручением при квазигидро-статическом высоком давлении, равноканальным угловым прессованием и использованием других способов, образуется фрагментированная и разориентированная структура. [c.128]

Как уже отмечалось, существующие методы закрепления металлического об-I разца, гарантирующие отсутствие про-, I скальзывания и смятия образца в захва- тах, неприемлемы для стеклопластиков ввиду их малой жесткости при сдвиге и смятии. Поэтому измерение деформации должно производиться в рабочей части образца. В то же время предельная деформация стеклопластиков, и особенно связующих, достаточно велика, что исключает возможность использования широко применяемых датчиков такого типа. Представленные в настоящей работе упругие характеристики однонаправленных и ортогонально армированных сгекльпластиков получены с помощью специально разработанных электромеханических тензометров. [c.16]

Для регистрации зависимостей нагрузка—время и деформация— время использовались однолучевые электронные осциллографы ЭНО-1 с усилителями постоянного тока и полосой пропускания от О до 10 гц. Тарировка пьезометров осуществлялась с поммцью введения шунтирующего сопротивления в одно из плеч моста, питаемого постоянным током. Пьезокварцевый динамометр тарируют динамическим методом, т. е. посредством удара по металлическому образцу с наклеенными тензодат-чиками, установленному на наковальне динамометра. [c.22]

Все чаще используется днфракцио1П1ая рентгеновская топография по методу Берга — Баг. рета [61], позволяющая исследовать процессы пластической деформациии . Метод основан па получении рентгенограммы при дифракции пучка рентгеновских лучей на металлическом образце. Монохроматический пучок на- [c.83]

Вторая стадия - стадия текучести, на которой наблюдается негомогенная пластическая деформация в виде прохождения по всей рабочей длине образца фронта Людерса - Чернова. Уже на ранних стадиях пластического течения в металле могут зарождаться субмикротрещины (длиной порядка 100 нм, шириной 1-10 нм, радиус острия 0,1 нм). Этот дефект атомных масштабов, возникающий при встрече полосы скольжения с препятствием, по существу представляет собой сверхдислокацию, находящуюся в упругом равновесии с полем напряжений, создаваемых клином субмикротрещины в окружающем материале. При низкотемпературном отжиге эти субмикротрещины захлопываются. Методами малоугловой рентгеновской дифракции и электронной микроскопии обнаруживаются зародышевые субмикротрещины с размерами от тысячи ангстрем. Стадия текучести не наблюдается у металлических материалов, у которых на диаграмме статического растяжения отсутствует деформация Людерса - Чернова. [c.16]

В металлокерамических композитах применение метода ИПД также приводит к формированию наноструктур. В частности, одним из способов получения композитов является консолидация металлических и керамических порошков по схеме деформации кручением. Недавно в работе [29] подробно исследовали типы наноструктур, полученных консолидацией ИПД микронных порошков Си и А1 и нанопорошков Si02 и AI2O3. При этом были получены объемные образцы нанокомпозитов, имеющие средний размер зерен 60 нм в Си образцах и 200 нм в А1 образцах и плотность выше 98 %. [c.30]

Основываясь на этом уравнении состояния для сверхпласти-ческого течения, можно ожидать [349, 350], что уменьшение размера зерна должно привести к резкому повышению сверхпласти-ческих свойств и достижению сверхпластичности при относительно низких температурах и/или высоких скоростях деформаций. Поэтому развитие методов ИБД для получения наноструктурных материалов открыло новые возможности для исследования сверхпластичности в металлических материалах, а также дало возможность начать новые систематические экспериментальные исследования в этой области [319]. Эти исследования начались в двух направлениях первое — это получение объемных образцов с однородной структурой и размером зерна менее 1 мкм (уровень субмикрокристаллов) с помощью РКУ-прессования или многократной ковки второе — это получение нанокристаллических структур в образцах с малыми геометрическими размерами (менее 15-20 мм), используя метод интенсивной пластической деформации кручением. [c.203]

Второй метод испытаний позволяет сделать точные измерения внутреннего напряжения в случае гальванических металлических покрытий. Это достигается осаждением покрытия на одну сторону специальной тонкой металлической пластинки и точным измерением отклонения, вынужденной деформации или изменения длины образца. В методах Бреннера и Зенде-роффа, Гоара и Арроусмита, Дворака и Вробеля испытанию подвергаются образцы из плоской пластины, плоской или спе- [c.153]

Рассмотрен метод оценки уровня и вида напряженного состояния элементов многослойных металлических конструкций в области пластических деформаций, которые могут иметь место в процессе изготовления или эксплуатации. Метод основан на учете характера деформационного упрочнения материала, вызванного пластическим деформированием. Параметры, характеризующие деформационное упрочнение, определяются по данным испытаний на одноосное растяжение образцов, вырезаемых из исследуемых элементов конструкции. Описапный метод может быть использован при определении уровня напряжений в случае-разрушения конструкции. [c.390]

Для большинства сплавов вполне удовлетворительные результаты дает нормальный процесс шлифовки на наждачной бумаге, влажная полировка и травление погружением или смачиванием. Однако -в ряде случаев предпочтение нужно отдать электрополировке, особенно если имеется опасность, что наклеп, полученный в процессе полировки, повлияет на структуру поверхности. Первым электрополировку для металлографической работы применил, повидимому, Жаке [126]. Его метод вьдючает обычную на первом этапе механическую обработку образца для получения достаточно гладкой поверхности. Затем составляют цепь, в которой образец делают анодом электролит подбирают так, чтобы в нем металл образца был растворим только слегка. При этих условиях концентрация металлических ионов на поверхности быстро достигает насыщения, после чего ток в основном зависит от градиента концентрации металлических ионов перпендикулярно поверхности. Выступы на поверхности связаны с большим градиентом концентрации и имеют тенденцию растворяться быстрее, чем впадины. Таким образом, электролиз приводит к сглаживанию, и при соответствующих условиях прекрасная полированная поверхность может быть получена без пластической деформации. Процесс регулируется в основном концентрацией поляризованных ионов, а это обусловливает характерную зависимость между плотностью тока и приложенным напряжением (рис. 132). При возрастании напряжения плотность тока сначала возрастает до некоторого максимума, затем несколько снижается и остается постоянной, пока в электролите не начнется новый процесс (обычно выделение кислорода). Наиболее удовлетворительные результаты обычно получаются при напряжении, которое соответствует правому краю горизонтального участка приведенной кривой, как показано стрелкой на рис. 132. [c.243]

Для того чтобы выяснить, являются ли найденные закономерности микропластического течения вблизи свободной поверхности узко специфичными и присущими только полупроводниковым кристаллам или же, наоборот, они более универсальны и распространяются на металлические системы, мы провели исследования [280- 282], аналогичные описанным выше на металлических моно- и поликристаллах. При этом исследования показали, что принципиально выявленные и разобранные в главе II закономерности микропластического. течения справедливы для всех основных типов металлических кристаллов с О ЦК (МО, Nb, a-Fe), ГЦК (А1) и ГПУ (Ti) решеткой. При этом наиболее подробные кинетические и прямые структурные исследования были проведены на кристаллах с ОЦК решеткой. Исследования кинетики деформации кристаллов с ГЦК и ГПУ решеткой проводились в основном методом экзоэлек1 ронной эмиссии с деформированных растяжением в вакууме образцов [254-256, 283-286] в сопоставлении с данными структурных исследований. [c.59]

Чтобы определить пределы этого метода и оценить модификации, связаиные с предшествующей разрыву деформацией, мы должны были, по крайней мере, в некоторых случаях обратиться к процессу, позволяющему исследовать выделения без разрыва образца. Непосредственные пробы с изолированием не дают пространственных представлений о распределении образований на стыках зерен. Тонкая металлическая пластинка, полученная путем механической, а затем электролитической полировки, покрывается с одной стороны пленкой углерода, затем металл полностью растворяется в броме, что позволяет собрать карбиды на углеродной пленке, обычно не изменяя их относительного положения. [c.274]

Прежде чем начать испытания по определению Кю, вызывают продвижение начальной трещины на небольшое расстояние в клиновидную часть образца. Обычно для этого используют усталостное нагружение при уровнях К, находящихся в соответствии с рекомендациями ASTM по испытаниям на трещиностойкость металлических материалов при плоской деформации (Е 399-74). Однако, если потребуется, могут быть использованы и другие методы. Для обеспечения контроля за величиной скачка трещины при испытаниях по определению Kia желательно, чтобы трещиностойкость инициирования Kq была заметно выше, чем Kiar но не настолько, чтобы создать препятствие для остановки трещины в клино- [c.203]

Первоначально исследовалось главным образом влияние окружающей среды на механические свойства металлических монокристаллов, таких, как олово, свинец, цинк, алюминий, выращиваемых по методу П. Л. Капицы, И. В. Обреимова и методом рекристаллизации. Было установлено, что интенсивность воздействия поверхностно-активных веществ на механические свойства металлических монокристаллов существенно зависит от температуры и скорости деформации (В. И. Лихтман, П. А. Ребиндер и Л. П. Янова, 1947). В то же время при одинаковых температурах и скоростях деформации механические свойства твердых тел и особенно металлов могут меняться в довольно широком диапазоне в зависимости от распределения напряжений внутри образца. Как известно, обычные диаграммы деформации представляют собой усредненные значения сил и деформаций и дают весьма косвенное представление об истинном распределении напряженного и деформированного состояния внутри тела. Количественная сторона этого вопроса весьма сложна, но качественная картина явления довольно полно исследована, начиная по преимуществу с работ Н. Н. Давиденкова (1936). Дело в том, что в процессе деформирования происходит превращение гомогенной механической системы в гетерогенную, причем это превращение заключается в основном в развитии дефектных участков структуры, всегда присутствующих в реальном твердом теле. Как показали эксперименты (В. И. Лихтман и Е. К. Венстрем, 1949), объемное напряженное состояние существенным образом влияет на величину адсорбционного эффекта (например, он возрастает по мере отклонения напряженного состояния вблизи поверхности от состояния всестороннего сжатия см. П. А. Ребиндер, Л. А. Шрейнер и др., 1944, 1949). [c.434]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...