Cтраница 2
Изучение изменений дислокационной структуры стали и железа в процессе циклического нагружения показало [39], что образованию грубых полос скольжения предшествует выход отдельных дислокаций на поверхность, металла, при дальнейшем нарастании числа циклов нагружения число таких дислокаций увеличивается и они скапливаются вдоль плоскостей скольжения. В тех объемах металла, где достигается высокая их плотность, наблюдается развитие широких полос скольжения и образование трещин усталости. [16]
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. [17]
Металлографически установлено [144], что в начальной стадии циклического нагружения железа и ряда других металлов с четко выраженной зернистостью в объеме зерна возникают грубые полосы скольжения. В большинстве случаев в отличие от статического нагружения они не пересекают всего зерна; это приводит к большей локализации пластической деформации в начале усталостного разрушения, чем при соответствующем статическом нагружении. Число зерен, в которых протекает процесс скольжения, в первом случае значительно меньше. При циклическом нагружении величина результирующего сдвига в разных направлениях неодинакова, что обусловливает возникновение большей макрорельефности поверхности, чем при статическом деформировании при определенных одинаковых нагрузках: в связи с этим возможна и большая электрохимическая неоднородность поверхности. [18]
Ускоренному переходу от транскристаллитного к межкристал-литному разрушению способствует последующее вторичное растворение и расположение в тройных точках частиц карбида Ме23С6; повышенное число мест выхода на границу зерна грубых полос скольжения, границ блоков и дополнительный приток вакансий вследствие многократного термопластического деформирования. [19]
Грубые полосы скольжения при действии циклических напряжений ( ниже статического предела текучести) возникают при определенной наработке в зависимости от уровня напряжений: чем ниже амплитуда приложенного напряжения, тем при большем числе циклов обнаруживаются грубые полосы скольжения. [20]
Как уже было сказано, для процесса усталости большинства металлов характерно развитие грубых полос скольжения. Изучение грубых полос скольжения на сталях с помощью электронного микроскопа [39] показало, что в областях металла, покрытых грубыми полосами, содержится большое число субмикроскопических трещин и пор, которые при дальнейшем нарастании числа циклов нагружения развиваются в трещины усталости. Грубые полосы скольжения при действии циклических нагрузок образуются по достижении определенного числа циклов, тем большего, чем ниже амплитуда напряжения. [21]
Для процесса усталости большинства металлов характерно развитие грубых полос скольжения, которые часто называют устойчивыми. Было установлено [39, 145], что устойчивость грубых полос скольжения обусловлена наличием в области деформированного металла нарушений сплошности. [22]
В этот период наблюдается увеличение плотности дислокаций в локальных объемах до критической величины, которое приводит к повышению микротвердости и предела текучести при одновременном снижении модуля упругости. В течение этого периода еще не возникают грубые полосы скольжения и нарушения сплошности металла ( субмикроскопические трещины), которые приводили бы к необратимой повреждаемости металла. [23]
Период разрыхления связан с появлением и последующим накоплением нарушений сплошности металла, выражающейся в зарождении и развитии субмикроскопических трещин до микроскопических размеров. В отдельных зернах металла возникают и развиваются грубые полосы скольжения. В этот период микротвердость становится ниже исходного значения, заметно снижаются и другие механические свойства, а также модуль упругости. [24]
![]() |
Развитие микрорельефа в процессе циклического нагружения на поверхности кристаллита крупно. [25] |
На рис. 108 представлены схемы снимков, полученные с помощью оптического микроскопа, микрорельефа внутризеренного скольжения отожженного крупнозернистого Ni чистотой 99 999 %, испытанного при переменном напряжении аа 110 МПа. Из схемы видно, что увеличение числа циклов нагружения не приводит к появлению новых грубых полос скольжения. Такая локализация деформации обусловлена упрочнением Ni в процессе циклического нагружения. [26]
Следовательно, существует значительная доля деформации, ко -, торая не связана со сдвигом в грубых полосах скольжения и межзеренными смещениями. Эта невыявляемая ползучесть может составлять до 50 % от общего удлинения. Она вызвана в первую очередь тонким скольжением, отдельные следы которого видны в виде линий скольжения на поверхности. Часть невыявляемой деформации при достаточно высоких температурах может быть вызвана полигонизацией. [28]
При низких напряжениях величина твердости монотонно возрастает и разрушение образца происходит при максимуме твердости. Понижение микротвердости наблюдается с момента возникновения первых линий сдвига, а максимальное снижение - с момента развития грубых полос скольжения. [29]
Вне зависимости от макрогеометрии вязкий излом в шейке характеризуется рядом общих особенностей своей структуры. При визуальном осмотре невооруженным глазом он обычно матовый, неровный, часто со следами пластической деформации в виде грубых полос скольжения. Вязкое разрушение, как правило, бывает внутри-зеренным. Тонкую структуру излома выявляют с помощью фрактографического анализа - исследования структуры поверхности разрушения в световом и электронном ( с помощью реплик) микроскопах. Фрактогра-фический анализ, получивший широкое развитие в последние годы, дает важную информацию о механизме разрушения. [30]