Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 2 показывает различные типы перемещения частиц и изменения контакта между ними при уплотнении порошкового конгломерата. Следует заметить, что только в случае а происходит рост прежнего фиксированного участка контакта, в остальных случаях контактные участки смещаются, разрываются и сдвигаются. Не только перемещения частиц конгломерата, P80^81P""®"" статистически, но и перемещения отдельной частицы «и гут происходить одновременно по нескольким типам деформации. Так, например, частица может пеРе^^о от отношения к одной частице по типу а, к ДРУ'и" типу б, к третьей - по типу в. Как видно из рис. * кон тайные узлы между частицами порошковоготела и взаимосвязь между контактными узлами имеют не жест
19
30 s©
в
P с. 2. Перемещение частиц порошковых тел при консолидации:
а — сближение; б —удаление; в—скольжение (перемещение); в — воашеи частиц; д — перемещение с подразделением ущение
ко-фиксированный, а жестко-подвижный характер, причем элементы (звенья) связи между контактными узлами (частица или доля частицы) являются жесткими, а узлы и места контакта могут смещаться. При таких смещениях атомы на одной стороне контактного участка сменяют своих партнеров на другой его стороне (на другой частице). Так, при сокращении расстояния между узлами АБ (рис. 3, а) растет площадь контакта узлов, при растяжении участки контакта уменьшаются (рис. 3,6) или разрываются (рис. 3,в), при изгибе цепочки частиц контактные участки смещаются (рис. 3,г).
В волокнистых не полностью консолидированных телах элементы (звенья) связи — отрезки нитей между контактными узлами — являются гибкими или жестко-гибкими (рис. 4,а, б). Поэтому расстояния между контактными узлами АБ могут в некоторых случаях очень значительно изменяться без особо значительного измене-
0
Рис 3. Изменение контактных узлов А, Б и звеньев связи между ними для цепочки из трех частиц:
а — сжатие цепочки; б — растяжение; в — растяжение С разрывом контакт* його узла А; г — изгиб цепочки со сдвигом узлов A- ?
20
ния піощади контакта за счет выпрямления или наобо-рот, зветачения изгиба элементов связи. Более того ыо гут иметь место случаи, немыслимые для порошковых тел, — увеличение площади контактных участков пои увеличении расстояния АБ (рис. 4, в) и их уменьшение при сокращении расстояния АБ (рис. 4,г). На рис. 4 по-казана связь, в которой участвуют два элемента (звена) связи на два контактных узла. На рис. 1 была показана связь, в которой на два контактных узла приходится один элемент (звено) связи между ними. Вообще же любое и порошковое и волокнистое тело является совокупностью парных узлов контакта между частицами, соединенных между собой совокупностью элементов (звеньев) связи.
Каждое звено связи между контактными узлами является частицей или долейг частицы. В порошковых телах звенья связи — жесткие, иногда, в случае резкой неравномерности частиц, — жестко-гибкие. В волокнистых телах звенья (элементы) связи — гибкие или жестко-гибкие.
Для волокнистых тел с гибкими звеньями связи (см. рис. 4) имеется ряд контактных узлов, расстояние АБ между которыми можно существенно необратимо изменить в любом направлении только за счет межузловой деформации (деформация звеньев связи). При этом можно в принципе полностью избежать внутриузловой
6\
а б в *
Рис. 4. Изменение контактны, узлов (подштрихованы) и звеньев связи между ними (не оодштрнховаыы): оасстояння АБ пло-
в-до деформации; б - после сжатия, ПРИ Ум!^леИрвстяжения. при увели-щадь контактный участков не изменилась; е- поем> P* еличилась. г-^послв чеиии расстоиння AB площадь ^°"™«™"**4*"контактных участков умень-сжатня при уменьшении расстояния AB площадь конт шилась
деформации *** каждая пара атомов пары частиц виутои узла, находившаяся в контакте до межузловой дефоо. мации, сохранит этот контакт и после этой Деформации Наоборот, из рис. 3 следует, что в порошковом теле с жесткими звеньями связи в принципе невозможно cv! щественно и необратимо изменить расстояние АБ между узлами в любом направлении без внутриузловой деформации.
В ряде направлений изменение расстояния АБ обязательно должно сопровождаться внутриузловой де-формацией с разрывом или смещением контакта между парами атомов- внутри узла. В результате атомы внутри узла теряют и меняют своих партнеров по контакту. Межузловая деформация в таких порошковых телах про-* исходит в значительной мере за счет не деформации звеньев связи, а передвижения и смещения звеньев связи от одних узлов к другим, сопровождающим внутриузло-вую деформацию.
В волокнистых телах также не исключена деформация внутриконтактных узлов. В ряде случаев гибкость и жестко-гибкость звеньев связи волокнистого тела может дойти почти до полной жесткости, например при малых значениях отношения длины звена связи U к диаметру нити d (см. рис. 1). Равным образом в порошковых телах с неравноосными частицами не исключена гибкая и гибко-жесткая деформация звеньев связи между узлами. Однако можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что при деформации волокнистых тел деформация внутри контактных узлов выражена в меньшей мере, а деформация самих звеньев связи в большей, чем при деформации порошковых тел.
