Холодная пластическая деформация монокристалла

Пластическая деформация металлов — сложный физико-химический процесс, в результате которого изменяются строение металла, его механические, физические и химические свойства. Рассмотрим в связи с этим физическую природу (сущность) холодной пластической деформации монокристалла. [c.8]

ХОЛОДНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МОНОКРИСТАЛЛА [c.15]

Во-вторых (это самое интересное в резонансной модели), если механизм пластической деформации металлов как при холодной, так и при горячей деформации имеет в основном дислокационный характер, то скорость перемещения дислокаций обусловлена скоростью деформации металла в соответствии с (4.72). При проведении испытания можно задать такую скорость деформации е, чтобы дислокации, обеспечивая необходимое формоизменение образца, перемещались со скоростью границ (см. раздел 4.9). Дрейфуя с одинаковой скоростью, они в идеальных условиях никогда не пересекаются. Тогда при условии Тгр = Vд эффект упрочнения металла от взаимодействия дислокаций и межзеренных границ исчезает, а металл деформируется при напряжениях, характерных для монокристалла при тех же температурах. [c.249]

Итак, для непрерывного продолжения деформации образца требуется постоянное увеличение действующих на него напряжений. Это явление называется деформационным упрочнением. Оно проявляется не только в процессе испытания. Известно, например, что после предварительной холодной деформации прочностные характеристики материала повышаются (явление наклепа). Деформационное упрочнение обусловлено торможением дислокаций. Чем труднее перемещаться дислокациям в материале, тем больше коэффициент модуль) деформационного упрочнения — производная напряжения по деформации, характеризующий наклон кривой растяжения. В процессе испытания этот коэффициент меняется и его изменения в конечном итоге определяют геометрию диаграммы растяжения. Для строгого анализа закономерностей деформационного упрочнения необходимо пользоваться не первичными диаграммами в координатах нагрузка — удлинение, а вторичными кривыми в координатах истинное напряжение (5 или О —деформация е или ). Поскольку пластическая деформация скольжением в металлах осуществляется за счет движения дислокаций в определенных плоскостях под действием касательных, а не нормальных напряжений, более правильно строить кривые 1 — . На практике в этих координатах строят диаграммы растяжения монокристаллов, используемые в теоретических работах для выяснения принципиальных во-просов деформационного уп- га [c.111]

Температура. При сжатии куска металла в холодном состоянии вследствие деформации происходит удлинение зерен, которое увеличивается с увеличением деформации. В процессе деформации атомы зерна (кристалла) сдвигаются пачками по плоскостям сдвига (наиболее густо усеянным атомами), по мере увеличения степени деформации сопротивление сдвигу по плоскостям скольжения зерен увеличивается и, наконец, сдвиг по этим плоскостям прекращается, а дальнейшая деформация начинает происходить за счет вторичных плоскостей скольжения, имеющих другое направление. При этом форма первичных пачек нарушается. В результате зерна измельчаются, т. е. происходит их дробление по плоскостям сдвига, и монокристалл превращается в поликристалл, т. е. в процессе пластической деформации металла происходит измельчение зерен. [c.261]

Это одно из самых замечательных механических свойств металлов было продемонстрировано нагляднейшим образом рядом исследователей в весьма убедительно поставленных за последние годы экспериментах, где больших остаточных удлинений в металлических монокристаллах удалось достигнуть путем постепенного увеличения растягивающей нагрузки. Применяемые в технике конструкционные металлы с поликристаллической структурой обладают, сверх того, и другими замечательными свойствами. Отметим здесь их способность получать под нагрузкой весьма малую упругую (т. е. обратимую) деформацию до тех пор, пока эта нагрузка не превзойдет некоторой величины, и деформироваться уже необратимо (т. е. пластически) и значительно при дальнейшем возрастании нагрузки. В связи с этой последней характеристикой поликри-сталлических металлов находится и их способность, подвергаться холодной и горячей обработке посредством ковки, гнутья, прессования, волочения, прокатки и т. д. Стали, а также и другие черные и цветные металлы и их сплавы могут подвергаться закалке, причем после закалки пластические деформации возникают в них под значительно более высокими нагрузками, чем до закалки. [c.11]

Теория дислокаций с единой точки зрения позволила объяснить низкое значение реальной прочности монокристаллов по сравнению с теоретической прочностью, концентрацию скольжения в полосе скольжения, упрочнение, изменение упругих констант и внутреннего трения при холодной деформации или после отжига, явление отжига, процесс полигонизации, процессы усталости, ползучести и ряд других вопросов. Следует, однако, отметить, что в большинстве своем теория дислокаций пока еще дает лишь качественное объяснение явлениям, сопровождающим пластическую деформацию. Применительно же к вопросам роста кристаллов и теории границ зерен получен ряд экспериментальных данных, находящихся в полном соответствии с данными теории дислокации. Иными словами, теория дислокаций достигла в своем развитии такого уровня, при котором ее можно применять для объяснения экспериментальных данных и уточнения технологических процессов. [c.16]

Рассмбтрим холодную пластическую деформацию монокристалла. Под действием внешних сил в монокристалле возникаютнапряжения. Пока эти напряжения не превысили вполне определенной для данного металла величины (называемой пределом упругости), происходит упругая деформация. При упругой деформации атомы отклоняются с мест устойчивого равновесия на расстояния, не превышающие межатомные. После снятия нагрузки под действием межатомных сил атомы возвращаются в прежние места устойчивого равновесия, форма тела восстанавливается, при этом изменений в строении и свойствах металла не происходит. Упругая деформация сопровождается незначительным обратимым изменением объема тела, которое, например, для меди при напряжениях сжатия 100 кПмм (980 Мн/м ) составляет 1,3%. [c.202]

Как указывалось выше, применяемые в технике металлы и сплавы являются поликристаллическими телами. Общая пластическая деформация таких металлов складывается из внутрикристаллитной и межкристаллитной деформаций. Внутрикрнсталлитная деформация протекает за счет скольжения и двойникования межкристаллитная состоит Б поворотах зерен и смещении этих зерен относительно друг друга. В результате обработки давлением зерна частично раздробляются и вытягиваются в направлении наибольшего течения металла, образуя строчечную структуру (см. рис. 2, а). Аналогично монокристаллу холодная пластическая деформация поликристаллического металла вызывает его упрочнение. [c.11]

Как у MOHO-, так и у поликристаллов, с увеличением скорости сопротивление пластической деформации растет. В ряде случаев этот рост сравнительно невелик. Так, например, при повышении скорости нагружения в сотни раз предел текучести монокристаллов кадмия (в интервале температур 100—450° С) возрастает всего на 20—30%. Повышение скорости нагружения монокристаллов алюминия (при 20° С) в 23 000 раз (до 4,5 1/с) почти не повышает предела текучести и повышает среднее сопротивление значительным пластическим деформациям всего на 16%. Наибольшее влияние скорости проявляется в области средних сходственных температур, т. е. в области перехода от горячего к холодному деформированию (см. гл. 6). [c.220]

Дислокации возникают и в процессе пластической деформации, причем, хотя часть дислокаций выходит па поверхность монокристалла или взаимно уничтожается (например, слияние положительной и отрицательной краевых дислокаций), общее количество дислокаций в процессе холодной деформации увеличивается. Так, например, А. Д. Манасевич [48] отмечает, что согласно теоретическим расчетам в хорошо отол<жеином металле число дислокаций составляет примерно 10 в 1 м , а в паклеианпом металле может достигать 10 в 1 см . [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...