Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Хоникомб Р. -> "Пластическая деформация металлов" -> 97

Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.

Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов — М.: Мир, 1972. — 406 c.
Скачать (прямая ссылка): plasticdeformmetal1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 191 >> Следующая

Примесные атомы внедрения оказывают фундаментальное влияние на хрупкость всех металлов с о. ц. к. решеткой, включая железо. Этот вопрос рассматривается в гл. 15.
Деформация поликристаллических агрегатов
213
/Иежзеренная граница
7. Теории предела те и умести поликристаллнчееких металлов с о. Ц. и. решетной
Металлы с о. ц. к. решеткой в отличие от металлов с г. п. у. и г. ц. к. решетками обнаруживают сильную зависимость предела текучести от температуры при температурах ниже 0,2 Tm* Заметное влияние на предел текучести оказывает также скорость деформации. Очевидно, что для описания этих зависимостей следует использовать механизм блокирования или торможения дислокаций, который сильно зависит от температуры. Среди механизмов, предложенных для объяснения природы предела текучести, наиболее важными являются следующие:
1. Атмосферы атомов внедрения вокруг дислокаций.
2. Мелкодисперсные выделения на дислокациях.
3. Сила Пайерлса — Набарро, препятствующая движению дислокаций (напряжение трения).
В гл. 6 рассматривалось взаимодействие атомов растворенного вещества с дислокациями в монокристаллах, а также роль блокированных дислокаций в возникновении пика напряжения, соответствующего верхнему пределу текучести. Если в начальный момент нет дислокаций, способных перемещаться, то должны быть генерированы новые дислокации, которые на ранних стадиях деформации должны двигаться достаточно быстро в соответствии со скоростью деформации. Для этого требуется высокое напряжение, однако если количество дислокаций возрастает быстро, то их скорость может быть не такой высокой, поэтому напряжение резко уменьшается.
У поликристаллических металлов с о. ц. к. решеткой пределы текучести обычно выражены более четко, чем у монокристаллов, так как границы зерен препятствуют движению дислокаций слишком далеко в глубь материала, не охваченного течением. В монокристалле достаточно образования лишь одного центра течения, тогда как в поликристаллическом материале течение должно возникнуть отдельно в каждом зерне. В идеальном случае верхний предел текучести соответствует напряжению, при котором течение пересекает первую границу зерна, и если существует лишь одна область, в которой начинается этот процесс, а не несколько областей в местах концентрации напряжений, то предел текучести должен быть очень высоким.
Приведенное выше соотношение Холла — Петча может быть использовано для определения напряжения Отижн, необходимого для того, чтобы обеспечить распространение течения от зерна к зерну. На фиг. 9.18 показана модель, предложенная Коттрелом [36]: несколько дислокаций, вышедших из источника Si, движутся в плоскости скольжения и образуют скопление у границы зерна; таким образом, возникает концентрация напряжений.
Допустим, что On — напряжение, необходимое для того, чтобы во втором зерне началось скольжение от источника S2, находящегося на расстоянии I от границы. Как только в зерне начинается течение, напряжение ao, действующее в полосе скольжения, понижается до значения оу, в результате концентрации напряжений на границе зерна в точке S2 действует напряжение [(Oy — Oi) d]f Al. Течение во втором зерне начинается, когда это напряжение становится равным оп.
Фиг. 9.18. Дислокационная модель распространения течения [36].
214
Глава 9
Используя описанную модель, из соотношения Холла — Петча оу = — °i + kyd~lf* [36] можно вывести следующее выражение:
ку = 2OnZV2; (9.14)
здесь ку — величина, определяющая условие отрыва дислокации от атмосферы внедренных атомов; если теория справедлива, то эта величина должна сильно зависеть от температуры.
Некоторым аргументом в пользу справедливости приведенной точки зрения является тот факт, что ку возрастает с уменьшением содержания углерода и азота в железе [37]; однако серьезным возражением против нее является то, что ку почти не зависит от температуры и скорости деформации в интервале температур 100—300 К. Более того, ку имеет почти одинаковые значения как для нижнего предела текучести, так и для напряжений за пределами площадки текучести. Это невозможно, если считать, что деформация в зоне текучести происходит за счет отрыва блокированных дислокаций. Наоборот, имеются данные, что дислокации в образце в процессе деформации остаются прочно блокированными. Электронно-микроскопическое исследование [38] показало, что в железе дислокации чаще блокированы мелкодисперсными выделениями, чем атмосферой растворенных атомов; таким образом, отрыв дислокаций, согласно модели Коттрела, невозможен. Данные о растворимости примесных атомов в упомянутых выше тугоплавких металлах также показывают, что по крайней мере в молибдене и вольфраме блокирование дислокаций выделениями более вероятно, чем блокирование атомами растворенного вещества. Следующее возражение состоит в том, что скопления дислокаций не очень характерны для поликристаллического железа. С другой стороны, Коттрел [39] считает, что в железе путем интенсификации старения можно получить всю гамму степеней закрепления дислокаций — от слабой до сильной. Очень слабое деформационное старение, вызывающее сегрегацию растворенных атомов на дислокациях, должно приводить к повышению чувствительности ку к температуре, тогда как более интенсивное старение должно вызывать образование выделений и делать ку нечувствительным к температуре.
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 191 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed