Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
59. Chiswick H. H., Kelman L. R., Proceedings 1st International Conference on Peaceful Uses of Atomic Energy, Geneva, vol. 9, 1956, p. 147.
60. M ay field R. Л/., Trans. ASM, 50, 926 (1958).
61. Macintosh A. S., Heal T. Proceedings 2nd International Conference on Peaceful Uses of Atomic Energy, Geneva, vol. 6, 1958, p. 48.
62. Anderson R. G.y Bislwp J. F. W.} Institute of Metals Symposium on Uranium and Graphite, London, 1962, p. 17.
63. Burke J. E., Turkalo A. M., Trans. AIME, 194, 651 (1952).
64. Pugh 5. F., Journ. Inst. Metals, 86, 497 (1958).
65. Bockuar A. A., Gulkova A. A., Kolobneva L. Sergeev G. /., Tomson G. /., Proceedings 2nd International Conference on Peaceful Uses of Atomic Energy, Geneva, vol. 5, 1958, p. 288.
06. Warren B. ?., Progr. Metal Phys., 8, 147 (1959).
67. Christian J. W., Swann P. R., n книге Alloying Behaviour and Effects in Concentrated Solid Solutions, AIME, ed. T. B. Massalski, New York, London, Paris, 1965.
68. Goler P., Sachs G., Zs, Phys., 41, 873 (1927).
69. Burgers IV. G., Snaek Л, Zs. Metallk., 27, 158 (1935).
Глава 13
ПОЛЗУ ЧЕСТЬ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
§ 1« Введение
6 рассматривавшихся до сих пор процессах деформации величина деформации исследовалась как функция напряжения. Если образец внезапно подвергнуть действию напряжения, превышающего предел текучести, то он мгновенно удлинится на величину E1; однако если напряжение сохраняется постоянным, то деформация будет со временем постепенно возрастать до тех пор,пока она не достигнет постоянного значения еа (фиг. 13.1, кривая Л). Этот зависящий от времени процесс деформации известен как процесс ползучести, а деформация е2 —E1 называется деформацией ползучести. Ползучесть имеет место и при напряжениях, существенно меньших, чем макроскопический предел текучести. Достижение постоянной деформации е2 обычно проис-
1^*"*-д-с * ходит при температурах, низких по
сравнению с температурой плавления; однако при повышенных температурах кривая ползучести не становится параллельной оси времени, а некоторое время сохраняет постоянный наклон и в конце, перед раз-
____рушением, загибается вверх (фиг.
Время 13.1, кривая В).
Первый участок кривой, имею-Ф и г. 13.1. Типичные кривые ползучести щий мест0 как при низких, так и при при двух температурах, T1 < T2. высоких температурах, соответствует
первой стадии ползучести, или стадии логарифмической ползучести (А). Такая ползучесть может осуществляться и в отсутствие термической активации, например при температуре 4 К. Второй участок (В) представляет собой прямую линию и относится ко второй стадии, или стадии установившейся ползучести. Установившаяся ползучесть соответствует равновесию между процессами упрочнения и возврата, которое может иметь место лишь при достаточно высоких температурах. Этот тип ползучести имеет большое практическое значение, так как ему соответствует большая часть деформации ползучести, возникающей в деталях, работающих под нагрузкой при высоких температурах, например в деталях газовых турбин и атомных реакторов. Третью стадию ползучести на практике желательно исключить, так как она соответствует области быстрого ускорения деформации, что в конце концов приводит к разрушению. Разрушение начинает развиваться уже в начале этой стадии вследствие роста пор по границам зерен, которые удлиняются и раскрываются в процессе скольжения по границам зереи, что приводит в конечном итоге к межзеренному разрушению при ползучести.
Сначала мы проанализируем кривые ползучести и рассмотрим некоторые эмпирические соотношения, выведенные для описания поведения материалов
Ползучесть чистых металлов и сплавов
зоа
при таком процессе. Затем рассмотрим структурные изменения, сопровождающие процесс ползучести, и, наконец, приведем краткое описание современных теорий ползучести.
§ 2. Анализ кривых ползучести
Испытания на ползучесть, проводимые при постоянной растягивающей нагрузке, нельзя считать основным путем исследования этого явления, ибо с удлинением образца напряжение, действующее по его сечению, возрастает.
Полная деформация
t,<t2<t3<x,<xs
Время
Ф и г. 13.2. Влияние повышения температуры на характер кривых ползучести при постоянном напряжении.
Увеличение напряжения при постоянной температуре вызывает аналогичный эффект.
Время
Ф п г. 13.3. Компоненты ? и х кривой ползучести [7].
Андраде [7] впервые использовал устройство с постоянным напряжением типа гиперболического груза, позволившее получить кривые ползучести при постоянном напряжении. При этом условии поведение металлов в точности соответствует представленному кривыми фиг. 13.1. Форма этих кривых изменяется характерным образом в зависимости от напряжения и температуры (фиг. 13.2). Было сделано много попыток описать прежде всего формы указанных кривых с помощью подходящих уравнений с учетом влияния напряжения и температуры. Одной из ранних зависимостей, удовлетворявшей весьма точно многим экспериментальным данным, является соотношение, предложенное Андраде:
e = e0(l + ?*1/3)<>*', (13.1)
где є — удлинение образца за время /, а е0, р и х - ностоянвые.
