Cтраница 3
Таким образом, рефлексы на ренгенограммах, полученные с поверхности разрушения бикристалла никеля, характеризуются очень слабым астеризмом, что свидетельствует об определяющей роли высокой локализации деформации в устойчивой полосе скольжения при усталостном разрушении. [31]
В настоящее время накоплены большие экспериментальные данные по эволюции дислокационной структуры в металлических материалах в процессе как знакопеременной, так и монотонной пластической деформации [1-3] Установлены качественные различия дислокационных структур, образующихся при увеличении степени пластической деформации: разрозненные дислокационные скопления, устойчивые полосы скольжения, ячеистая и фрагментированная ( кристаллит разбит на микрообласти, разориентированные на углы порядка нескольких градусов) структуры. При этом изменяются и физико-механические свойства. Однако практически отсутствуют экспериментальные данные взаимосвязи дислокационной структуры и ее количественных характеристик ( плотность дислокаций, размер ячеек, микрофрагментов, спектр разориентировок границ) с процессами зарождения и развития трещин. Изучение вопросов эволюции структуры и ее влияние на развитие процессов разрушения имеет важное значение для разработки методов оценки остаточного ресурса длительно эксплуатируемых конструкционных материалов. [32]
При малых значениях Ле, интенсивное повреждение материала происходит только в локальных участках - у дефектов или в грубых полосах скольжения. Деформация в устойчивых полосах скольжения относительно обратима и не распространяется на области между этими полосами. Среди зерен поликристаллического образца деформация распределена тоже неравномерно. В тех зернах, чья ориентировка по отношению к приложенному напряжению характеризуется низкими модулями упругости и / или дает низкое приведенное сдвиговое напряжение, аккомодация деформации происходит в упругой области. [33]
Стадия циклического упрочнения ( область между линиями 2 и 3 у отожженных материалов характеризуется дальнейшим повышением плотности дислокаций. В поверхностном слое металла развиваются отдельные устойчивые полосы скольжения, в которых к окончанию стадии развиваются экструзии, интрузии и первые субмикроскопические усталостные трещины. На этой стадии продолжают возрастать твердость, условный предел текучести и мгновенный модуль упругости, а пластичность материала несколько снижается. Стадией циклического упрочнения завершается инкубационный период усталостного процесса. [34]
В дисперсионно-упрочняемых материалах, содержащих в пластичной матрице дисперсные выделения второй фазы, появление устойчивых полос скольжения наблюдается в областях, где эти выделения растворяются. Другими словами, предпосылкой возникновения устойчивых полос скольжения, является разрушение ( по крайней мере, в локальных объемах) исходной структуры материала, имевшей, например, квазиоднородное распределение частиц второй фазы. [35]
![]() |
Схема определения линии необратимой повреждаемости по Френчу. [36] |
Исследования показывают, что размер микротрещин на линии Френча зависит от материала, структуры и вида нагружения. Достижение этой линии соответствует образованию устойчивых полос скольжения ( УПС) и возникновению в них микрофещин. [37]
Эффект магнитной памяти металла к действию на ] - рузок растяжения, сжатия, кручения и циклического нагружения выявлен в лабораторных и промышленных исследованиях. Уникальность метода магнитной памяти заключается также в том, что он основан на использовании собственного магнитного поля, возникающего в зонах устойчивых полос скольжения дислокаций, обусловленных действием рабочих нагрузок. В результате взаимодействия собственного магнитного поля ( СМП) с магнитным полем Земли в зоне концентрации напряжений на поверхности объекта контроля образуется градиент магнитного поля рассеяния, который фиксируется специализированными магнитометрами. Механизм возникновения СМП на скоплениях дислокаций обусловлен закреплением доменных границ, когда эти скопления становятся соизмеримы с толщиной доменных стенок. [38]
Еще одно преимущество крупнозернистой структуры в том, что ей соответствуют более высокие значения LK, открывающие стадию II, а стадия I оказывается более продолжительной. Устойчивые полосы скольжения, действующие на стадии I, таковы, что деформация у вершины трещины совершается с малым деформационным упрочнением. [39]
![]() |
Дислокационная полосовая структура в техническом железе ( повторное растяжение, amin 0. х 24000. [40] |
С увеличением накопленной пластической деформации возрастают углы разориентации между этими объемами. В пределах полосовой дислокационной структуры происходит болынеамплитудное движение дислокаций. На поверхности пластичных металлов полосовой структуре соответствуют устойчивые полосы скольжения. [41]
С увеличением Де ( И плотность полос скольжения возрастает, и в конце концов циклическое упрочнение становится выше по мере того, как все новые системы скольжения вынуждены действовать, а деформация становится все равномернее. При очень низких и очень высоких значениях Де, с ростом Ле, растет и величина Atf, однако при промежуточных Ле, величина До относительно постоянна. Думают, что это плато характеризует сдвиговое напряжение, необходимое для создания устойчивых полос скольжения, каждая из которых вносит свою малую долю деформации. Аккомодация роста Ле ( л может идти при неизменном уровне Лег до тех пор, пока не будет достигнута некоторая критическая плотность устойчивых полос скольжения. У поликристаллических материалов зона плато имеет некоторый положительный наклон, так как из-за различия в ориентицовках приведенное сдвиговое напряжение у одних зерен больше, чем у других. [42]
Общепринято, что эффект Баушингера связан с наличием обратных напряжений, создаваемых дислокационными скоплениями. Уменьшение величины РЕ ( рис. 5.186, нижняя кривая) объясняется появлением низкоэнергетических дислокационных конфигураций в форме устойчивых полос скольжения. [43]
![]() |
Изменение значений т в зависимости от температуры испытания сталей 09Г2С ( 1, 16Г2АФ ( 2 и 12ГН2МФАЮ ( 3. [44] |
Проведенные исследования позволяют сделать некоторые выводы. Повышение температуры малоциклового деформирования сталей 09Г2С, 16Г2АФ, 12ГН2МФАЮ до 300 - 600 С существенно изменяет тонкую структуру в процессе испытаний, что в итоге может приводить к упрочнению или разупрочнению материала. Наиболее склонна к разупрочнению при повышенных температурах сталь 12ГН2МФАЮ, что обусловлено возникновением и развитием в ее структуре устойчивых полос скольжения. [45]