Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна - Бальшин М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
3. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПОВЕДЕНИЯ КОНСОЛИДИРУЕМЫХ ТЕЛ
Наряду с неполным контактом между частицами не полностью консолидированные порошковые и волокни-стые тела характеризуются тем, что их объем заполнен твердым материалом не сплошь, а лишь частично (остальную долю объема занимают поры), а также тем, что значения таких их свойств, как прочность, твердость, модуль упругости, коэффициент Пуассона, электропроводность, теплопроводность и некоторые другие, состав*
2Z
тяют лишь более или менее значительна ,»»,. „ ветствующих значений свойств спГшногетаеря^оІТ териала того же состава. твердого ма-
B компактных металлах деформация каждого ог^пи ного зерна почти в точности воспроизводТи^ен^и; формы как соседних кристаллитов, так nllJnvZ^ мерата зерен. Так, например, при обмтя^лїїїї^ металлического тела в два раза соответствующееТечение зерен уменьшается также в два раза. При консолидации и деформации порошковых тел с жесткими звеньями связи частицы необратимо деформируются не во всем объеме и не по всей поверхности, а преимущественно в незначительных участках, прилегающих непосредственно к поверхностям взаимного контакта (к контактным узлам). Поэтому частицы порошковых тел являются в значительной мере индивидуально обособленными и деформируются в некоторой степени независимо (автономно) от других частиц, находящихся в непосредственном контакте с ними. Деформация частиц не воспроизводит в точности деформации порошкового тела, которая происходит в значительной степени за счет изменения объема пор. Так, например, при обжатии порошкового тела в несколько раз соответствующее сечение его частиц может совсем не измениться.
Эта характерная особенность поведения частиц порошковых тел была названа индивидуальной обособленностью [1]. Более кратко ее можно назвать «автономностью». Автономность частиц непосредственно обусловлена неполнотой контакта между структурными элементами и наличием пор в порошковом теле. Теоретически максимум автономности достигается при полной изоляции частиц друг от друга. Практически степень автономности, близкая к максимуму, достигается, когда контакт между частицами практически близок к нулю (при сыпучем состоянии порошкового тела).
Частицы волокнистого тела с гибкими элементами связи между контактными узлами могут нео^братимо де формироваться в значительной части об^^1^11 Lx элементов. Однако и в этом случае деформация во_ локнистых нитей и их отрезков не воспроизводит пол ностью деформации как всего тела, так и других нит и их отрезков. Поэтому в известнойt мере^??Дея отрезки являются автономными. Для волокнистых
2S
характерна некоторая степень автономности и обособленности элементов (звеньев) связи между контактными узлами. Эта автономность побуждает задуматься, что в большей мере является структурными единицами волокнистого тела: нить или ее отрезки в контактных узлах и звеньях связи.
Для не полностью консолидированных тел с неорганизованной структурой характерно не только отсутствие сплошности. Само собой разумеется, что напряжения внутри несплошного пористого тела не могут передаваться через поры, а только через твердые частицы. Однако еще более важно другое. Напряжения от одной частицы к другой внутри такого несплошного тела с неполным контактом могут передаваться только через контактные участки между ними (контактные узлы). Поэтому неизбежно неравномерное распределение напряжений внутри частиц такого пористого тела от максимальной концентрации в участках, примыкающих контактным узлам, и иногда до нулевой концентрации в других участках. Также очевидно, что некоторые физические процессы не могут передаваться через поры, а только через твердые частицы, например прохождение электрического тока. И в этом случае передача тока концентрируется не равномерно, а преимущественно в контактных участках частиц. К этому следует добавить, что плотность и пористость в консолидированных телах распределены также неравномерно.
Вследствие неполноты контакта между структурными элементами в пористых консолидированных телах путь распространения различных процессов (например, передачи напряжений, звука, тепла, электрического тока) больше, а скорость их распространения меньше, чем у соответствующих компактных тел. В дальнейшем (гл. III и IV) устанавливается количественная связь между значениями контактного (критического) сечения, длиной пути и скоростью распространения процессов в пористых телах.
Как правило, сплошные твердые тела при деформации и термической обработке в значительном большинстве случаев сохраняют практическое постоянство О"1*^ ма и степени контакта между структурными элемента, (степень контакта близка к 100%). Даже структурно чувствительные свойства компактных твердых тел пр
24
деформации и термической обработке менять тельно. Так, например, твердо^Гомпак^ сталлического металла в результате холодно" ции увеличивается, как правило, максимум в омі" причем это увеличение твердости может быть снято в пр' зультате последующей термической обработки Таки* свойства компактных металлов, как модуль упоугости практически почти не меняются в результате дефоома' ции и термической обработки.
