Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
В гл. 2 излагаются общие сведения о деформации чистых металлических монокристаллов. Описываются способы получения таких кристаллов (5, 6], рассматривается кристаллография пластической деформации, анализируются типичные кривые напряжение — деформация для монокристаллов чистых металлов и обсуждается их связь с типом решетки металла (7—11].
В гл. 3. вводятся представления о дислокациях и их различных комбинациях. Введение этих представлений разрешает противоречие между теоретической оценкой прочности металла (см., например, [10]) и механическими свойствами реальных кристаллов. В настоящее время дислокации успешно изучаются экспериментальными методами [12—14]. Имеется большое число теоретических исследований дислокаций и их систем; обзор таких работ примерно на конец 1966 г. дан А. Л. Ройтбурдом [15], а более поздних — А. Н. Орловым [16] (см. также [17]).
Далее в этой главе описываются особенности неконсервативного движения дислокаций [18—25], расщепление дислокаций и образование дефектов упаковки [76]. Следует отметить, что теория псевдопотенциалов позволяет теоретически рассчитать энергию дефектов упаковки в различных металлах [26].
В гл. 4 дается более подробное, чем в гл. 2, описание кривых напряжение сдвига — сдвиговая деформация и выявляемых по ним трех стадий процесса пластической деформации кристаллов. Изучается влияние степени чистоты, ориентировки кристалла, температуры деформации, размера и формы кристалла, а также условий на его поверхности. Следует отметить, что вопросу о роли поверхностных источников пластической деформации посвящены
Предисловие редактора перевода
7
многие работы советских исследователей [27—30]; исследование поверхностных зародышей сдвига проведено в работах [31, 32].
В гл. 5 рассматриваются существующие теории упрочнения, основанные на дислокационных представлениях, дается анализ физической природы последовательных стадий упрочнения при различных температурах. Связь между изменениями тонкой структуры и сопротивлением плаеишеской деформации металлов и сплавов после упрочнения рассмотрена в работах [33, 34], а различные вопросы динамики дислокаций — в работе [35].
В гл. 6 рассматривается упрочнение твердых растворов, в том числе упорядоченных [77].
В гл. 7 обсуждается влияние выделений второй фазы на развитие пластической деформации монокристаллов сплавов [36—43].
Гл. 8 посвящена рассмотрению неоднородности деформации в монокристаллах. Рентгеноструктурный анализ дает мощное средство изучения этого явления. Так, например, при изгибе кристалла резкие дифракционные пятна размываются в дуги, т. е. возникает астеризм. На связь астеризма с деформацией монокристаллов впервые указал А. Ф. Иоффе [1]. Анализ и количественный расчет астеризма даны в работе 144J. Далее в этой главе анализируется деформация двойникованием (см. [7, 45]) и перемещение дислокаций в ходе этого процесса.
При анализе пластической деформации поликристаллов (гл. 9) естественно возникает вопрос о роли границ зерен. Этот вопрос удобно изучать на бикристаллах или крупнозернистых агрегатах. Результаты исследований таких объектов привели к разработке теории кривой напряжение — деформация поликристаллов на основе анализа свойств монокристаллов. Для выяснения ряда положений теории весьма важно изучение свойств нитевидных кристаллов и армированных материалов [46—48].
Наряду с атомами примесей существенное влияние на механические свойства металлов оказывают и другие точечные дефекты — вакансии и меж-доузельные атомы [49, 50]. Образование, подвижность и роль этих дефектов описаны в гл. 10.
В гл. 11 подробно описываются процессы возврата и рекристаллизации, определяющие ход восстановления механических свойств кристаллов при отжиге после деформации [51—54].
В гл. 12 рассматриваются вопросы, связанные с созданием преимущественной ориентировки зерен в поликристаллах (получением текстур) [55— 57]. Описывается также кратко анизотропия магнитных свойств и теплового расширения.
В гл. 13 речь идет об особенностях пластической деформации металлов при ползучести. Дается подробный анализ кривых ползучести и вкладов в этот процесс различных факторов; рассматриваются также структурные изменения и развитие разрушения вследствие ползучести [58—64].
Заключительные главы 14 и 15 посвящены описанию двух имеющих очень большое практическое значение явлений — усталости и разрушения металлов. Многие детали машин и сооружений подвергаются воздействию циклически меняющихся напряжений. Даже когда максимальные значения таких напряжений меньше предела текучести материала при испытаниях
8
Предисловие редактора перевода
на растяжение, через определенное число циклов, как правило, наступает разрушение. В гл. 14 описывается поведение монокристаллов в таких условиях. Обсуждаются практические меры предотвращения усталостного разрушения. В гл. 15 анализируется вязкое и хрупкое разрушение, а также условия перехода от одного к другому [68—75, 78].
Согласно современной точке зрения, которая последовательно проводится в книге Хоникомба, основную роль в формировании механических свойств металлов и сплавов играют дефекты (чужеродные атомы, дислокации и т. д.). Это определяет важность исследований механических характеристик металлов высокой чистоты [66, 67] и высокой степени структурного совершенства [46, 47], которые проводятся во все возрастающих масштабах.
