Механизм - скольжение
Cтраница 4
Поведение аморфных сплавов при деформации, как и кристаллических материалов, зависит от процессов, протекающих на микроуровне. Однако отсутствие дальнего порядка исключает протекание пластической деформации путем движения дислокаций, так как в структуре аморфных сплавов отсутствуют кристаллографические плоскости скольжения. В связи с этим для описания механизмов скольжения эффективны модели аморфных сплавов, предполагающие их поликластерное строение. В соответствии с этими моделями аморфные твердые тела образованы кластерами, имеющими произвольную форму и случайную упаковку, но сохраняющими достаточно большую общность. [46]
Более низкая сообщенная величина энергии активации диффузии ( 2 7 эВ) согласуется с наивысшей энергией активации скольжения ( 3 0 эВ), но из-за малой точности метода роста слоев метод меченых атомов более предпочтителен. Таким образом, прямой корреляции между энергиями активации скольжения и диффузии углерода не существует. Однако точное совпадение их значений вовсе не обязательно, поскольку механизм скольжения Роуклайфа может включать еще диффузию углерода в ядре дислокации, а энергия активации для нее должна быть значительно меньше. [47]
Другой механизм пластической деформации - двойникование, или двойниковый сдвиг - чаще всего встречается в металлах и сплавах, имеющих гексагональную или объемно центрированную кубическую решетку. В отличие от обычного сдвига двойниковый совершается только раз и не приводит к значительным пластическим деформациям. Однако вместе с ним появляются дополнительные очаги сдвиговой деформации по механизму обычного скольжения ( подробнее см. гл. [48]
 |
Иллюстрация механизма скольжения цепей при растяжении наполненных эластомеров. ( - цепи, испытавшие скольжение. [49] |
Вместе с тем один этот механизм недостаточен. На рис. 10.12 приведены кривые а - е для вулканизатов с обычным и графитированным техническим углеродами. В наполненных им вулканизатах образование химических межфазных связей менее вероятно, и механизм скольжения цепей может быть преобладающим при описании деформации. [50]
 |
Схематическая иллюстрация теорий размягчения под напряжением. [51] |
При деформации происходит разрушение твердой фазы, но степень разрушения зависит от степени максимального растяжения образца. Даненберг [209] и Бунстра [108] предположили, что усиление может быть понято с помощью механизма скольжения цепей. Степень размягчения связана с размером частиц, распределением частиц по размерам и природой их поверхности. [52]
Однако, чтобы быть действительно сверхпластичным, для материала недостаточно обладать очень высоким значением чувствительности к скорости деформации. Если бы этого было достаточно, то ньютоновская диффузионная ползучесть с т1, которая является устойчивым деформационным процессом, всегда приводила бы к сверхпластичности. Даже не рассматривая еще возможные механизмы сверхпластичности, мы можем предсказать, что они должны принадлежать к классу механизмов скольжения по границам зерен, которое, возможно, сопровождается диффузионной ползучестью. [53]
На этом основаны методы увеличения пластичности бериллия путем создания текстуры. Ввиду того что скольжение происходит преимущественно по плоскости базиса, для получения материала с высокой пластичностью необходимо, чтобы плоскости базиса располагались параллельно направлению растяжения. Если же к оси усилий будут перпендикулярны плоскости ( 1120), а не ( 1010), то в механизме скольжения будут участвовать лишь плоскости ( 1010), и в результате получится худшая пластичность. [54]
Наши наблюдения над стабильными материалами ( сталь, медь) показали, что при низких температурах предел текучести возрастает в соответствии с логарифмическим законом (16.26) в случае достаточно высоких скоростей растяжения, характерных для испытаний с постоянной скоростью, тогда как область линейной зависимости ( а пропорционально и, отвечающая закону a Mish ( a / ai) при а, и, близких к нулю, оказывается за пределами наблюдаемых величин. Известно, что при низких температурах течение в тягучих металлах является следствием скольжения в зернах кристаллов. Наши наблюдения над сталью К-20 в области температур от 450 до 550 С позволяют со значительной долей вероятности предположить, что механизм скольжения при таких повышенных температурах, при которых имеет место логарифмический закон, также является результатом скольжения в кристаллах. Эта линейная зависимость характеризует поведение вещества в жидком состоянии. Сказанное дает основание предположить, что при убывании скоростей деформации механизм течения в твердых телах, по-видимому, изменяется постепенно. [55]
 |
Экспериментальные ( сплошные линии и расчетные ( штриховые. [56] |
При малых градиентах напряжения пластическому деформированию подвергаются приповерхностные слои материала толщиной в несколько зерен. При этом зерна взаимодействуют по механизму эстафетного скольжения [59], который способствует более широкому развитию пластических деформаций в поликристаллическом агрегате и, следовательно, приводит к увеличению пластичности поликристалла. С повышением градиента напряжений приповерхностный слой, в котором происходит пластическая деформация, становится тоньше, что вызывает уменьшение доли пластической деформации, обусловленной механизмом эстафетного скольжения. При толщине пластического слоя меньше размера зерна пластическая деформация по механизму эстафетного скольжения может развиваться только в направлении, параллельном поверхности образца. С дальнейшим уменьшением толщины пластически деформируемого слоя пластичность его должна уменьшаться за счет уменьшения числа активизированных источников дислокаций. [57]
Страницы: 1 2 3 4