Дислокации и скрытая энергия деформации

ДИСЛОКАЦИИ и СКРЫТАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ [c.7]

Анализируя деформацию, разрушение и упрочнение металлов, можно считать, что из различных дефектов структуры основной вклад в скрытую энергию деформации дают дислокации, по крайней мере, в области температур, близких к комнатной, и при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.43]

Отожженные металлы обычно имеют плотность дислокаций порядка 10 —10 см- . В процессе наклепа средняя плотность дислокаций может увеличиваться до 10 —10 см , причем величина скрытой энергии деформации сильно зависит от характера расположения дислокаций. Наблюдается, например, большая разница в величине скрытой энергии деформации при расположении дислокаций с большим расстоянием между симметрично расположенными индивидуальными дислокациями и дислокациями в скоплении (перед препятствием). [c.8]

О более высокой плотности дефектов, создаваемой при ТМО по сравнению с холодной деформацией, свидетельствуют также данные по измерению скрытой энергии наклепа, выполненные М. Л. Бернштейном с сотрудниками 8]. Установлено, что скрытая энергия стали после ВТМО, определяемая по тепловому эффекту при температурах рекристаллизации, по своей величине в 1,5—2 раза больше скрытой энергии стали после обычной холодной деформации. Однако по этим данным еще нельзя судить о численной величине плотности дислокаций, так как скрытая энергия деформации сильно зависит, как известно, от расположения дислокаций и степени блокировки дислокаций. [c.31]

Заканчивая рассмотрение экспериментальных и теоретических данных по упрочнению металлов и сплавов, следует отметить, что каким бы тепловым и механическим воздействиям мы ни подвергали металл с целью его упрочнения, повышение сопротивления деформированию неизменно связано с задержкой дислокаций в металле (с повышением скрытой энергии деформации). Путем различных видов обработок с целью создания внутренних и внешних дислокационных барьеров для движения дислокаций можно в дальнейшем повысить прочностные свойства конструкционных материалов и реализовать резервы прочности металлических материалов. [c.48]

НАКОПЛЕННАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ. Энергия, затрачиваемая при пластической деформации, не вся переходит в тепло. Часть ее, связанная с дефектами кристаллической решетки (дислокациями, вакансиями, границами двойников деформации и др.), остается в деформированном металле в виде накопленной (скрытой или [c.247]

Изменение структуры деформированного металла при нагреве и приближение ее к структуре недеформированного металла сопровождается уменьшением внутренней энергии (скрытой энергии наклепа) и восстановлением структурно-чувствительных свойств до значений, которыми металл обладал перед пластической деформацией. При этом свойства, структура и накопленная энергия могут восстанавливаться в несколько стадий. Это связано с неодинаковой подвижностью дефектов разного вида, зависимостью подвижности дефекта от характера дислокационной структуры и с различной степенью влияния разных дефектов на отдельные свойства. Так, подвижность вакансий много выше подвижности дислокаций. Подвижность дислокаций в материале, испытавшем только легкое скольжение, значительно выше, чем после множественного турбулентного скольжения. [c.136]

По И. А. Одингу, зародыш трещины возникает в некотором микро-или субмикроскопическом объеме скопления дислокаций, в котором упругая энергия деформации достигла некоторой предельной величины, равной скрытой теплоте плавления. Он считает, что такая насыщенность энергией вызывает разрушение металла [П4]. Сам по себе зародыш трещины устойчив. Однако на его остром конце опять образуется линейная дислокация, которая взаимодействует с проходящими около нее дислокациями. Это приводит к постепенному разрастанию зародыша. [c.32]

Как показал анализ, между скрытой теплотой плавления пл, выраженной в кГмм1мм , и энергией дислокаций 5д, оцениваемой величиной ОЬ , существует линейная связь, причем для ГЦК- и ГП-металлов расчетные значения для Эд укладываются на одну и ту же прямую для ОЦК-метал-лов наклон прямой менее крутой (рис. 2). Это указывает, что вклад дислокаций в скрытую энергию деформации тем выще, чем больше силы межатомной связи данного металла. (См. также данные табл. 1) [c.11]

Вклад в скрытую энергию деформации от дислокаций происходит как за счет энергии, непосредственно связанной с эн1вргией искажения кристаллической решетки от одиночной дислокации, так и за счет энергии взаимодействия дислокаций друг с другом, с конденсированными атмосферами растворенных атомов и других видов взаимодействия. [c.8]

При максимальном наклепе средняя плотность дислокаций в пластичных металлах возрастает до 10 —10 это, вероятно, соответствует предельной величине скрытой энергии деформации дальнейшее увеличение плотности дислокаций и запасение энергии при обычных условиях деформирования невозможно, так как наступает разрушение. [c.9]

Энергия дислокаций, таким образом, защиаит от характера располо-ЖОН1ИЯ дислО Каций и расстояния между дислокациями. Это приводит к неоднородному распределению скрытой энергии деформации в деформированном объеме металла. [c.12]

Таким образом, иаибольший вклад в скрытую энергию деформации дают дислокации с учетом различных видов энергии взаимодействия. Это позволяет при анализе деформации разрушения и упрочнения металлов считать основным вклад в скрытую энергию деформации от дислокаций по крайней мере в области температур, близких к комнатной, и при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.13]

И.А. Одинг рассмотрел процесс разрушения металлов с точки зрения взаимодействия дислокаций и предложил считать предельную величину энергии упругой деформации равной скрытой теплоте плавления [179J. В этой работе энергия упругой деформации рассчитывалась не по величине, напряжений от внешних сил, а по значениям локальных напряжений, возникающих при взаимодействии силовых полей дислокаций. Роль внешних напряжений при этом сводилась к зарождению дислокаций и их перемешению. [c.328]

Было установлено, что в некоторых точках силового поля дв х сблизившихся дислокаций величина удельной энергии упругой деформации достигает, а иногда и превышает B jrH4HHy скрытой теплоты плавления. По принятому условию разрушение долхсгю происходить именно в этих локальных объемах. [c.328]

Изменение энергии и физико-механических свойств в процессе пластической деформации. Пластическая деформация — это процесс возникновения и необратимого движения дислокаций, вакансий и других несовершенств кристаллической решетки и их взаимодействия между собой и с другими дефектами. Вследствие этого внутренняя энергия пластически деформированных металлов и сплавов возрастает. Величина дополнительной энергии (скрытая энергия наклепа) равна той доле механической энергии деформации, которая накапливается в материале и остается в нем по окончании действия внешнних сил. [c.25]

Выше говорилось о том, что не вся работа неупругого деформирования переходит в тепло, и что часть работы идет на повышение потенциала тела в связи со всевозможными остаточными искажениями внутренней структуры тела. При отжиге тела удается обнаружить долю (до 20%) работы внешних сил, идущей на деформацию тела, которая (эта доля) остается в теле в виде скрытой энергии. Отмеченная энергия связана с дислокациями, искажениями решетки и т. п. Обнаружить при отжиге долю скрытой энергии, обусловленную трещинами, не удается, поскольку отжиг залечивает трещины в очень малой мере. Так как в конечном итоге все дефекты теми или иными путями приводят к образованию трещин, правильно полагать всю скрытую энергию, аккому-лированную в теле, как энергию, связанную с подготовкой к разрушению тела. [c.593]

Пластическая деформация реальных тел сопровождается образованием и развитием субмикро-, микро- и макротрещин. Исходная структура реальных материалов также далека от совершенства. Причин образования дефектов, в том числе и трещин, много, и здесь нет необходимости подробно освещать этот вопрос. Процесс образования зародышей разрушения связывают прежде всего с движением дислокаций и взаимодействием полей напряжений подвижных и неподвижных дислокаций. Зародыш разрушения возникает при скоплении вакансий, а также дислокаций в микрообъеме, в котором накопленная упругая энергия достигает предельной величины, равной скрытой теплоте плавления. Образование микротрещины и трещины осуществляется при локализации пластического течения на линиях скольжения, формирование которых связано с переориентацией элементов структуры по направлениям вынужденного сдвига вдоль действия главного сдвигающего напряжения объединению микротрещин и их раскрытию способствует пересечение линий Ъсольжения. [c.8]

В основе термодинамического подхода к изнашиванию и разрушению твердых тел лежит энергетическая аналогия механического (при деформации) и термодинамического (при плавлении и сублимации) разрушения тел. Энергия, затраченная на деформирование и разрушение твердого тела, сопоставляется с одной из термодинамических характеристик материала (теплотой сублимации, энтальпией в твердом и жидком состоянии, скрытой теплотой плавления). Тело рассматривается как сплошная однородная изотропная среда со статистически равномерно распределенными структурными элементами. Пластическое деформирование рассматривается как совокупность большого числа микроскопических актов атомно-молекулярных перефуппировок, связанных с генерированием источников деформации (дислокаций). Разрушение материала происходит тогда, когда плотность дефектов и повреждений [c.112]

В литературе приводятся следующие возможные механизмы зарождения трещин в металлах [145, 148] 1) возникновение больших растягивающих напряжений в результате скопления дислокаций, образующихся у препятствий 2) образование скоплений дислокаций, расположенных ёдоль полос скольжения в параллельных плоскостях 3) коагуляци1п вакансий 4) возникновение экструзий и интрузий (выдавливания тонких лепестков металла толщиной менее 1 мкм) в полосах скольжения 5) концентрация в локальных объемах удельной энергии упругой деформации до предельного значения, равного скрытой теплоте плавления. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...