Cтраница 3
Существенную роль в образовании хрупкого разрушения играет исходное состояние металла, зависящее от металлургических процессов получения и технологии его дальнейшей обработки. Повышение сопротивления срезу и уменьшение сопротивления отрыву в результате повышения содержания углерода в стали, понижения температуры отпуска, а также легирования ( повышающего отношение предела текучести 5Т к сопротивлению разрыву SK) увеличивают склонность к хрупкому разрушению. Этот эффект наблюдается также после деформационного старения при длительной службе металла в напряженном состоянии при повышенной температуре, наводороживания, радиационного воздействия, накопления циклического и коррозионного повреждений. Указанные эксплуатационные факторы понижают пластичность, прочность границ зерен и сопротивление разрыву. [31]
Монокарбиды МС ( ТаС, HfC, NbC, TiC) обладают наибольшей прочностью и стабильностью до 1300 С. Они выделяются из расплава по эвтектической реакции ( жидкость - у МС) и формируются в междендритном пространстве. Многие у - стабилизаторы ( Ti, Nb, Та, Hf, Zr, V и др.) могут также образовывать карбиды типа МС. Легирование сплавов гафнием стабилизирует игольчатую структуру карбидов МС, повышая тем самым прочность границ зерен. Двойные карбиды типа МбС на основе ( Ni3W3) C кристаллизуются из расплава, а также возникают в процессе карбидных реакций за счет углерода, освобождающегося в результате растворения при высоких температурах карбидов МС. Карбиды типа МбС стабильны до 1250 С. Карбиды М2зС6, содержащие хром и молибден, устойчивы до 1050 С. Они выделяются в процессе термической обработки или при распаде карбида МС. [32]
Поликристалличность вносит некоторое стеснение в процесс деформирования и тем самым способствует возникновению множественного скольжения. Это приводит к усилению деформационного упрочнения и некоторому повышению предела прочности по сравнению с монокристаллическим материалом ориентировки 001, однако на предел текучести или пластичность существенного влияния не оказывает. При испытании материала со столбчатой микроструктурой в поперечном направлении следует соблюдать осторожность и убедиться, что в рабочем сечении испытуемого образца заключено достаточно большое количество зерен. Большой разброс поперечных свойств обычно свидетельствует, что зерен слишком мало. Пластичность, измеренная при растяжении в поперечном направлении, не является чувствительным индикатором прочности границ зерен, которую лучше оценивать по уровню пластичности в условиях ползучести. [33]
В условиях высокой плотности дислокаций и формирования ячеистой структуры приобретают значение новые механизмы развития деформаций: поворотные моды [103], термически активируемые процессы [57 ], переползание дислокаций. Определяющим становится взаимодействие не отдельных дислокаций, а дислокационных ансамблей. Недислокационные процессы деформации и разрушения доминируют также при низких гомологических температурах. Естественно, пластичность материалов в таких условиях мала. К примеру, в карбиде и нитриде титана заметную подвижность дислокации приобретают при температурах около 1000 С и важным параметром, определяющим прочностные свойства материалов, оказывается прочность границ зерен и их насыщенность дефектами строения. Большое влияние на подвижность дислокаций оказывает наличие примесей, стехиометрия соединений, число электронов в связных и антисвязных состояниях. [34]
Ковка слитков из титановых сплавов производится в три этапа. На первом этапе деформация слитка осуществляется слабыми обжимами в однофазной - области со степенью деформации 20 - 30 % за проход до раздробления первичиой литой структуры при температуре, превышающей на 150 - 250 С температуру полиморфного превращения. На втором этапе производится деформация заготовки в однофазной [ - области с применением переменной двух -, трехкратной осадки и протяжки со сменой осей, граней и углов при температуре, превышающей на 80 - 120 С температуру полиморфного превращения. На третьем этапе осуществляется всесторонняя проработка металла заготовки в двухфазной ( а Р) - области при температуре, не достигшей на 20 - 40 С температуры полиморфного превращения. Для создания благоприятной структуры при ковке сплавы целесообразно нагревать до температур, соответствующих однофазной р-области. Но при таких температурах образуется крупнозернистая структура, снижающая из-за слабой прочности границ зерен прочностные и пластические свойства поковон. Поэтому для окончательного деформирования, как правило, используются более низкие температуры, соответствующие двухфазной ( a - f - ( - области. При ковке титановых сплавов используют в основном плоские бойки, так как эти сплавы достаточно пластичны. [35]
После срабатывания заряда ВВ, по КО распространяется УВ, формирующаяся при выходе фронта ДВ на границу раздела ВВ-металл. При прохождении У В по облицовке, в зернах ее кристаллической структуры образуется большое количество дефектов, и вся деформация происходит внутри зерен. В зернах этой зоны имеется большое количество двойников, между которыми наблюдаются следы множественного скольжения; увеличивается количество блоков; возрастает плотность дислокаций, которые образуют ячеистую структуру. Все это приводит к значительному упрочнению тела зерна, повышению его твердости и прочности ( например, для меди предел прочности увеличивается в 1 5 - 2 раза), уменьшению пластичности. В то же самое время уровень значений температуры, возникающий в материале облицовки вследствие прохождения УВ, способствует уменьшению прочности границ зерен, которая становится существенно ниже прочности тела самого зерна. Создавшихся условий оказывается достаточно для протекания пластической деформации по механизму межзеренного проскальзывания, когда зерна материала КО под действие ПД начинают перемещаться относительно друг друга по направлению к оси. [36]