Процесс - образование - шейка
Cтраница 2
В действительности к моменту достижения нагрузкой своего наибольшего значения площадь поперечного сечения образца будет иная, чем до начала испытаний. Следовательно, определяться будет не значение действительного сопротивления разрушению ( называемое иногда истинной прочностью), а некоторое условное ее значение, которое связано с вполне определенной заданной формой образца. Изменение площади поперечного сечения в процессе испытания образца связано с процессом образования шейки и с величиной возможного при этом поперечного сужения. При испытании образцов достаточной длины процесс образования шейки может быть осуществлен в полной мере. При испытании коротких образцов он может быть сильно ограничен. Таким образом, только разница между формой элемента реальной конструкции и формой стандартного образца может быть достаточной для того, чтобы для одного и того же материала получить различные значения предела прочности. При этом, конечно, сказывается влияние формы на прочность, но условность определения предела прочности будет мешать выявлению его действительного значения. [16]
При комнатной температуре и различных скоростях растяжения образца, соответствующих скоростям деформации в области шейки 0 02 - 2 с -, авторы работы [169] получили довольно стабильный спектр ЭПР, который, однако, был недостаточно разрешен. Эти же авторы исследовали также поведение стабильных нитро-ксидных радикалов и радикалов, образующихся путем фотолиза в процессе образования шейки в образцах ПЭНП и ПК-Наблюдаемый при этом возросший спад числа первоначально присутствующих радикалов может быть вызван их реакцией со вновь образующимися радикалами, а также с возросшей скоростью рекомбинации или спада числа присутствующих радикалов под влиянием деформации. [17]
Полимеры окиси этилена характеризуются несколькими важными свойствами, обусловленными тремя основными отличительными особенностями этих соединений: 1) чрезвычайно высоким молекулярным весом, 2) высокой степенью кристалличности, 3) большой подвижностью цепей. Одно из наиболее значительных отличий высокомолекулярных полимеров окиси этилена по сравнению с воскообразными гомологами состоит в их дуктильности. В относительно узком интервале характеристической вязкости ( от 0 3 до 0 6) происходит резкий переход от хрупкого крошащегося воска в шероховатую растягивающуюся текучую смолу. Под растягивающим усилием процесс образования шейки начинается при некоторой предельной нагрузке и распространяется по всей ширине образца. Способность к холодному течению возрастает по мере увеличения молекулярного веса. [18]
В действительности к моменту достижения нагрузкой своего наибольшего значения площадь поперечного сечения образца будет иная, чем до начала испытаний. Следовательно, определяться будет не значение действительного сопротивления разрушению ( называемое иногда истинной прочностью), а некоторое условное ее значение, которое связано с вполне определенной заданной формой образца. Изменение площади поперечного сечения в процессе испытания образца связано с процессом образования шейки и с величиной возможного при этом поперечного сужения. При испытании образцов достаточной длины процесс образования шейки может быть осуществлен в полной мере. При испытании коротких образцов он может быть сильно ограничен. Таким образом, только разница между формой элемента реальной конструкции и формой стандартного образца может быть достаточной для того, чтобы для одного и того же материала получить различные значения предела прочности. При этом, конечно, сказывается влияние формы на прочность, но условность определения предела прочности будет мешать выявлению его действительного значения. [19]
Таким образом, в кристаллических полимерах механизм перехода исходного образца в шейку состоит в следующем: 1) полный распад кристаллических образований с последующей ориентацией сегментов, ранее входивших в состав неориентированного кристаллита, а теперь, после ориентации, образующих ориентированный кристаллит. Вклад каждой составляющей в общий механизм деформации точно не известен. Он определяется и типом полимера, и условиями деформации. Заметим только, что при полном развитии процесса образования шейки полимер в шейке высоко ориентирован и фибриллизован, поэтому на поздних стадиях образования шейки значительная часть кристаллических структур, повернутых или перемещенных без разрушения в направлении деформации, в конце концов также разрушается и сегменты ориентируются преимущественно в направлении деформации. [20]
Рост вязкой трещины путем образования и разрыва внутренних шеек между включениями ( а не карбидными частицами) показан на рис. 116, а. Сканирующая электронная микроскопия изломов позволяет определить расстояние между лунками на плоской проекции поверхности излома, которое в случае рис. 116 составляет около 0 02 мм. Предполагая, что по достижении этого расстояния между лунками начинается образование внутренних шеек между включениями, можно оценить равномерную и сосредоточенную компоненты общей деформации разрушения. Равномерная компонента представляет собой деформацию, необходимую для сближения включений ( на расстояние 2 - 3 диаметров частиц) и начала процесса образования шеек, который и определяет сосредоточенную компоненту деформации. В образцах с предварительно нанесенной трещиной могут встретиться два крайних случая. [21]
В матрице, которая содержит лишь несмачивающиеся включения, и свободна от межповерхностных термических напряжений при охлаждении, поры присутствуют с самого начала испытаний. Перед возникновением внутренних шеек поры должны быть сближены. При равномерном удлинении образца достигается боковое движение пор, но при большом начальном расстоянии между ними это движение может оказаться недостаточным для того, чтобы достичь критической толщины перемычек между порами. По достижении критического удлинения ( численно равного коэффициенту деформационного упрочнения) начинается образование макроскопической шейки в образце, приводящее к возникновению радиальных растягивающих напряжений в поперечной плоскости ( см. гл. II, раздел 12), но пока внешняя шейка не станет достаточно узкой, а напряжения большими, модель Томасона предсказывает, что процесс образования внутренних шеек в первую очередь зависит от распределения пор. Бейкер [9] при изучении образования пор вокруг частиц окислов меди в медной матрице связывал начало образования внутренних шеек с развитием внешней шейки, но использованная им экспериментальная техника не позволила правильно оценить влияние радиальных напряжений. [22]
В матрице, которая содержит лишь несмачивающиеся включения, и свободна от межповерхностных термических напряжений при охлаждении, поры присутствуют е самого начала испытаний. Перед возникновением внутренних шеек поры должны быть сближены. При равномерном удлинении образца достигается боковое движение пор, но при большом начальном расстоянии между ними это движение может оказаться недостаточным для того, чтобы достичь критической толщины перемычек между порами. По достижении критического удлинения ( численно равного коэффициенту деформационного упрочнения) начинается образование макроскопической шейки в образце, приводящее к возникновению радиальных растягивающих напряжений в поперечной плоскости ( см. гл. II, раздел 12), но пока внешняя шейка не станет достаточно узкой, а напряжения большими, модель Томасона предсказывает, что процесс образования внутренних шеек в первую очередь зависит от распределения пор. Бейкер [9] при изучении образования пор вокруг частиц окислов меди в медной матрице связывал начало образования внутренних шеек с развитием внешней шейки, но использованная им экспериментальная техника не позволила правильно оценить влияние радиальных напряжений. [23]
 |
Схема деформаций металлической полосы, перерезаемой клином ( по Хиллу. [24] |
По мере внедрения клина материал под лезвием все более и более сжимается, и в конечном счете появляется новая зона деформации иТи, в которой напряжение одноосно и равно пределу текучести. Напряжение действует параллельно основанию. Развитие деформации в этой зоне уже соответствует второму периоду. В течение этого периода жесткие концы полосы раздвигаются в разные стороны, а контактное давление падает. С нижней стороны у полосы появляется ложбинка. Процесс образования этой ложбинки ( ии) подобен процессу образования шейки у пластичных металлов при растяжении. [25]
 |
Кривые растяжения образцов ПЭТФ, растянутых в н-пропаноле и высушенных в свободном состоянии ( 1 и с фиксированными размерами ( 2. Скорость. [26] |
Начиная с некоторого уровня напряжений, эта сетка начинает разрушаться, и фибриллы под действием внешнего напряжения разобщаются, разворачиваются и взаимно ориентируются. Этому процессу соответствует сильное уменьшение модуля и появление второго предела текучести на кривой растяжения. По достижении удлинения, полученного в первом цикле, все фибриллы в структуре микротрещин оказываются взаимно ориентированными, что приводит к ориентационному упрочнению материала микротрещины. Это упрочнение проявляется в увеличении модуля ( рис. 2.16, кривые / - 5) перед выходом кривой растяжения на плато. Дальнейшее растяжение приводит к переходу неориентированного материала в макроскопическую шейку. Часть механической энергии деформации на первых стадиях растяжения расходуется на преодоление поверхностных сил при разобщении скоагулировавших фибрилл полимера. Характер кривой повторного растяжения полимера, предварительно подвергнутого холодной вытяжке в ААС, во многом определяется коагуля-ционной структурой, образующейся при удалении жидкости. Как видно из рис. 2.18, в этом случае на кривой растяжения отсутствует S-образный участок, связанный с разворачиванием фибриллярных элементов структуры микротрещин, поскольку условия приготовления образца были таковы, что фибриллы в структуре полимера не могли существенно изменить свою форму при повторном растяжении. В этом случае процесс образования шейки начинается в образцах при малых значениях удлинения и не зависит от степени предварительной вытяжки полимера в ААС. [27]
Страницы: 1 2