Механизм объемной деформации частиц

Механизм объемной деформации частиц [c.293]

В процессах с переменной массой рабочего тела понятие работы получает новое содержание. Не являясь системой с фиксированной постоянной массой (с фиксированным постоянным количеством частиц рабочего вещества), рабочее тело переменной массы заполняет физически фиксированную (т. е. ограниченную поверхностями внешних тел) рабочую полость с переменным или постоянным объемом и взаимодействует с внешней средой как единый физический объект. Как видно из анализа механизма миграционной деформации, при миграции теплоносителя через поверхность рабочей полости (через оболочку рабочего тела) происходит деформация сжатия или расширения элементов рабочего тела, т. е. производится миграционная работа, не обусловленная объемной деформацией тела в целом и, следовательно, совершающаяся независимо от перемещения внешних тел. [c.35]

При решении краевых задач используются несколько различающиеся модели разупрочняющихся сред, в частности, допускается кусочно линейная (с линейным разупрочнением) связь между девиаторными составляющими напряжений и деформаций, а объемное растяжение считается упругим [96]. Принимается нелинейный пластический закон скольжения в области контакта упругих частиц, включающий стадию разупрочнения от сдвига и участок остаточной прочности [147]. Считается приемлемой для решения задач горной геомеханики кусочно линейная аппроксимация диаграмм, полученных при одноосном сжатии и различных боковых давлениях, с учетом разрыхления материала и остаточной прочности после разупрочнения [198, 276]. Используется модель, учитывающая смену механизмов повреждения разупрочнение с отрицательным мгновенным значением модуля сдвига и начальным положительным модулем объемного сжатия при отрицательной объемной деформации и разупрочнение с отрицательным модулем Юнга и начальным коэффициентом Пуассона при положительном значении объемной деформации [255]. [c.191]

Схемы V—F/7 на рис. 2 характеризуют деформацию и разрушение при повышенных температурах и малых напряжениях, когда градиент плотности и скорости дислокаций поверхностных и объемных источников уменьшается и поверхностные источники уже не играют преобладающей роли. При реализации механизма по схемам V—VI как напыленный слой, так и переходный, интерметаллический, способствуют упрочнению композиций, и в этом случае на дислокации действуют поляризационные силы отталкивания. В структуре наблюдается образование мелкодисперсных частиц и плотных сеток дислокаций. [c.107]

При контактных давлениях, превышающих предел текучести исследуемого материала, периодический характер накопления пластической деформации, связанный с упрочнением и разрушением поверхностного слоя, -сохраняется в широком диапазоне условий трения. Начальная стадия процесса изнашивания связана с образованием микротрещин. По мере роста числа воздействий инден-тора число микротрещин увеличивается, в результате чего отделяются частицы износа. Микротрещины образуются тем быстрее, чем больше контактное давление. Таким образом, установлена общность механизма разрушения при трении в условиях пластического контакта и при объемной малоцикловой усталости. [c.8]

Другим типом препятствий для движения дислокаций является трение решетки, изменяющееся по периодическому закону и связанное с силами Пайерлса. Атомы растворенного вещества также оказывают тормозящее влияние на процесс скольжения дислокаций. Наконец, дисперсные частицы второй фазы в большей мере препятствуют движению дислокаций, если они не перерезаются дислокацией. В этом случае скользящая дислокация может двигаться при условии, что линия дислокаций способна огибать препятствия. Введение препятствий повышает количество дислокаций, задерживаемых в сплаве в единицу времени, т.е. повышает энтропию системы. Поэтому необходима оптимизация структуры с точки зрения плотности включений второй фазы. Критерием такой оптимизации служит отношение объемной плотности энергии деформации к пределу текучести Это отношение, как установлено, инвариантно к температуре при сохранении одного и того же механизма разрушения [И]. Плотность энергии деформации W является показателем достижения [c.243]

Процесс спекания. Прессованная заготовка термодинамически неустойчива, так как обладает повышенным уровнем внутренней энергии (остаточная энергия деформации, значительная поверхностная энергия большого числа порошинок, избыточная энергия искаженной кристаллической структуры). При высокой температуре, когда рез ко повышается подвижность атомов, создаются условия для образования более рав новесной системы — спеченного тела. Вся предшествующая история брикета (состояние и характер поверхности частиц порошка, его дисперсность, степень деформации и пористость брикета, состояние и напряженность контактных участков и т. д.) оказывает решающее влияние на преобладающее значение того или иного механизма перемещения атомов, обусловливающего образование спеченного образца. Современное порошковое металловедение считает возможной значительную миграцию атомов по поверхности пор и в результате объемной диффузии, а также учитывает влияние малых перемещений (вязкое течение, ползучесть) и сдвигов в относительно больших объемах (пластическая деформация). Эти процессы одновременно с дополнительным влиянием среды и температуры (удаление с поверхности порошинок адсорбированных газов и пленки окислов) приводят к увеличению и изменению качества контактной поверхности , следствием чего и является превращение брикета в прочное тело, т. е. спекание. [c.1486]

Механизм усадки при спекании заключается в объемной деформации частиц под влиянием поверхностного натяжения, осуществляемой путем объемной самодиф-фузии атомов по вакансиям (или, что то же самое, само-диффузией вакансий) при этом коэффициент самодиф-фузии изменяется во времени вследствие уменьшения первоначальной повышенной концентрации искажений (дефектов) решетки. [c.302]

Механизм усадки при спекании заключается в объемной деформации частиц под влиянием поверхностного натяжения, осуществляемой путем объемной самодиф-фузии атомов по вакансиям (или, что то же самое, са- [c.327]

Все известные литературные данные учитывают только первый возможный дополнительный источник углерода и азота — частичное или полное обратное растворение углерод- и азотсодержащих фаз во времени после пластической деформации. Механизм обратного растворения нитридов при взаимодействии с ними дислокаций рассмотрен в работе [66]. Следует полагать, что эффект обратного растворения увеличивается с увеличением дисперсности и объемной плотности частиц второй фазы важное значение имеет когерентность этих частиц с матрицей, а также их форма, которые обусловливают либо остановку дислокаций у частиц, либо их огибание, либо перерезание . В последнем случае размер какого-то количества частиц может оказаться меньше критического, особенно если после деформации следует нагрев, что вызовет их растворение по типу возврата. Поэтому максимальное проявление эффекта обратного растворения можно ожидать в закалочно-состаренных сталях, особенно при низкотемпературном закалочном старении. Вероятное явление обратного растворения фиксируется обычно либо по увеличению пика Сноека в течение определенного времени после деформации [32, 67—69], либо по непосредственному наблюдению уменьшения размеров и количества частиц, взаимодействующих с дислокациями [66, 70—73]. Последних работ, однако, мало и результаты их еще недостаточно убедительны. В сплавах железо — азот, железо — углерод, в техническом железе обогащение твердого раствора за счет вероятного эффекта обратного растворения может достигать 10—307о от первоначальной концентрации примесных атомов в твердом растворе. В работе [32] сделана попытка учесть возможный эффект обратного растворения в общей кинетике деформационного старения. Оказалось, что кинетика обратного растворения происходит по обычному уравнению (типа Авраами) с га= /2. [c.39]

Частицы различных компонентов (жидкость, твердые частицы, газ) при сжатии назтреваются до резных температур из-за разной теплоемкости, что ведет к теплообмену на границах раздела и необратимым потерям. Этот механизм часто описывают с введением комплексного модуля упругости или второй вязкостью (потери при объемной деформации). [c.30]

Рассмотрим сначала случай твердой хрупкой частицы в относительно вязкой матрице. На поведение композита непосредственно влияют размер частиц, их объемная доля и прочность поверхности раздела. Частица действует как концентратор напряжений. Ее размер и расстояние до соседней частицы определяют взаимодействие между полями напряжений частиц. При разрушении такого композита трещина в непрерывной фазе (матрице) будет многократно наталкиваться на частицы. Если прочность поверхности раздела между частицей и матрицей мала, то трещина будет вести себя, как при взаимодействии с порой, поскольку такая частица не способна передавать растягивающие напряжения, а радиус кривизны у нее меньше, чем у фронта трещины. В результате возможен рост вязкости разрушения. Это подтверждается данными для армированных пластиков, у которых прочность связи по поверхности раздела можно в известной степени регулировать с помощью специальной обработки поверхности упрочнителя. В работах Браутмана и Саху [4], а также Уамбаха и др. [49] было установлено, что вязкость разрушения композитов с матрицей из эпоксидной смолы, полиэфира или полифениленоксида, армированных стеклянными сферами, растет по мере снижения прочности связи по поверхности раздела. Помимо затупления вершины трещины предложены и другие механизмы, объясняющие повышение вязкости разрушения. Браутман и Саху, например, связывают его с увеличением трещинообразования и деформации в подповерхностных слоях. Для исследованных композитов изменение объемной доли стеклянных шариков по-разному влияет на вязкость разру- [c.302]

Упрочнение этих сплавов идет, главным образом, по дисперсионному механизму за счет вьщеления частиц /-фазы состава Ni Al (в сплавах с А1 без Ti) и К1з(А1, Ti) в сплавах с А1 и Ti. В сложнолегированных сплавах в нее могут входить и другие элементы. С повышением концентраций А1 и Ti и при соответствуюш,ем росте объемной доли У-фазы и прочности сплава снижается температура солидуса и растет температура сольвуса (растворения у-фазы в у-матрице), т. е. сужается температурный интервал существования чистого у-раствора, пригодный для горячей деформации металла. В зависимости от величины этого интервала никелевые сплавы делятся на деформируемые, труднодеформируемые и недеформируемые. [c.304]

Механизм упругого расширения брикета в соответствии с существующими представлениями о контактном характере взаимодействия частиц состоит в упругом восстановлении поверхности контактов и их упругом сдвиге при разгрузке брикета. Деформация, вызванная упругой разгрузкой в результате снятия давления прессования, имеет два компонента. Один из них — чисто упругая, обратимая деформация (соответственно объемная или линейная) другой — необратимая деформация, обусловленная разры — вом некоторой части контактного сечения при разгрузке. [c.123]

В работе [133] высказано предположение, что формирование микродуплексной структуры обусловлено наложением распада твердого раствора и процесса рекристаллизации при некотором отставании последней. Возможность выделения 7 -фазы связана с локальным саморазогревом и охлаждением после деформации. Выделившиеся частицы сдерживают миграцию границ зерен и стабилизируют микроструктуру. К сожалению, в цитируемой работе не обсуждаются причины наблюдаемого в процессе деформации укрупнения 7 -выделений. В этой связи представляют интерес представления [365, 366], в соответствии с которыми при рекристаллизации жаропрочных никелевых сплавов в высокотемпературной 7 +7-области происходит растворение частиц 7 -фазы на мигрирующих границах зерен с последующим выделением -образую-щих элементов в новых зернах. Эти представления о взаимодействии мигрирующей границы с когерентными частицами развиты в работе [367], где исследовали рекристаллизацию холоднодеформи-рованных никельхромовых сплавов. Было установлено, что характер взаимодействия границы с частицами в значительной мере зависит от размера и количества у -фазы. Если ее дисперсность высока ( 0,02 мкм), а количество мало, то рекристаллизация протекает с высокой скоростью. В этом случае вследствие растворения у -выделений в результате миграции границ происходит обогащение легирующими элементами приграничных областей и последующее выделение 7 -частиц вслед за границей по непрерывному механизму, что приводит к образованию структуры матричного типа. Однако при повышении объемной доли и увеличении размера частиц 7 -фазы скорость движения фронта рекристаллизации резко замедляется, увеличивается время растворения крупных частиц и избыточные 7 -образующие элементы успевают стекать по гра- нице к наиболее крупным частицам, встречающимся на фронте [c.244]

Результаты исследований, выполненных с использованием методов высокотемпературной металлографии и других приемов экспериментирования, позволили установить, что характер механизма деформации и разрушения в интервале температур 20— 500 С в биметалле Ст. 3 + Х18Н10Т, изготовленном по методу литого плакирования, определяется главным образом процессами деформационного взаимодействия структурных составляющих композиции. Это взаимодействие обусловлено блокированием подвижных дислокаций дисперсными частицами в науглероженной зоне и межслойной поверхностью раздела, являющейся в большинстве случаев эффективным препятствием для трансляции сдвига из ферритных зерен обезуглероженной зоны в материал плакирующего слоя взаимным влиянием смежных разнородных зерен и зерен-соседей, приводящим к активации в участках их сопряжения новых систем скольжения, что вызывает проявление неоднородности деформации в пределах отдельных кристаллов, а также возможностью возникновения в мягкой обезуглероженной зоне объемного напряженного состояния, в той или иной степени создающего эффект так называемого контактного упрочнения. [c.136]

Более эффективное влияние ТЦО на алюминиево-кремниевые сплавы по сравнению с закалкой происходит в результате действия механизма,, обусловленного большим различием коэффициентов линейного расширения твердого раствора, среднее значение которого при 20 —577 °С составляет 28 10 °С [57], и кремния, среднее значение которого при 15— 1000 °С — 6,95-10 °С [200]. Причем следует ожидать максимальных значений напряжений в приграничных с частицами кремния областях твердого раствора и их снижения по мере удаления от них. Таким образом, возникающие в процессе ТЦО структурные напряжения снособствуют протеканию пластической деформации в алюминиевой матрице и, как следствие,— повышению плотности дислокаций. При этом наблюдается некоторая локализация пластической деформации вблизи границы раздела фаз. Признаком этого является повышенная плотность дислокаций в алюминиевой матрице вблизи частиц кремния по сравнению с внутри-объемной плотностью. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...