Скорость - отдых
Cтраница 1
Скорость отдыха связана с диффузионной подвижностью атомов. Температура, при которой достигается данный уровень диффузионной подвижности, для различных металлов и сплавов имеет различную величину. [1]
Например, при одинаковых скоростях деформации и равных температурах скорость отдыха алюминия значительно больше, чем кобальта. Если при данной температуре скорости упрочнения и отдыха алюминия одинаковы, влияние скорости деформации на сопротивление деформации велико. [2]
Следовательно, в соответствии с уравнениями ( 4) и ( б) скорость отдыха при одинаковой гомологической температуре у разных металлов находится примерно на одинаковом уровне. Чем выше температура плавления, тем выше должна быть температура отжига для достижения одного и того же эффекта отдыха. Так, в холоднокатаных меди и никеле большая часть избыточных вакансий, возникших при деформации, исчезает во время отдыха - соответственно при 20 и 100 С. Эти температуры соответствуют гомологической температуре 0 21 Гпл. Поэтому после холодной деформации алюминия отдых при комнатной температуре приводит к практически полному исчезновению всех избыточных вакансий. Атомы примесей и легирующих элементов могут стать ловушками точечных дефектов. Например, энергия искажений решетки вокруг примесного атома уменьшается, если в область искажений попадает вакансия. Выигрыш в энергии обеспечивает взаимное притяжение вакансии и примесного атома. Кроме упругого, между ними существует и электростатическое притяжение. Атомы примесей и легирующих элементов в твердом растворе, затрудняя перемещение вакансий, уменьшают скорость отдыха. [3]
В кристаллах с высокой концентрацией точечных дефектов при малой плотности стоков во время отдыха возникают, вследствие коагуляции вакансий, призматические петли дислокаций ( вычитания) или суб-микропоры, а иногда и тетраэдрнчес-кие микрополости. Скорость отдыха максимальна в начальный момент, а затем непрерывно уменьшается. Повышение т-ры после деформирования приводит к увеличению скорости при сохранении затухающего характера кинетики. Во время отдыха деформированных металлов при т-ре ниже т-ры рекристаллизации происходит частичное восстановление физических ( электросопротивление, термоэде, изменение удельного объема и теплосодержания) и химических ( скорость растворения в к-тах) св-в без заметных изменений структуры. [4]
В полимерсодержащей среде этот период дополнительно сокращается. Наступает момент, когда скорость отдыха опережает скорость наклепа. Поэтому диспергирование отожженной стали замедляется. У закаленного металла поверхностный слой находится в неравновесно-напряженном состоянии. Структурно-фазовые превращения в присутствии продуктов механокрекинга макромолекул способствуют тонкому диспергированию металла при меньших затратах подводимой механической энергии. [5]
При обработке металла параллельно происходят упрочнение и отдых ( разупрочнение) в зоне резания. При некоторых условиях ( при температуре рекристаллизации и выше) скорость отдыха настолько велика, что упрочнение, получающееся вследствие пластической деформации, может значительно снизиться. Но при весьма больших скоростях деформации процесс-упрочнения происходит быстрее процесса рекристаллизации, благодаря чему сопротивление деформации увеличивается. [6]
Зато процесс может развиваться за счет деформационных порогов, образование которых с тепловой активацией не связано. Следует отметить, что при статическом нагреве ( при отжиге) они быстро используются и скорость отдыха будет мала ( если, конечно, внутренние напряжения не являются большими), но при ползучести их концентрация поддерживается приблизительно постоянной. [7]
 |
Зависимость критического скалывающего напряжения от скорости деформации и температуры в неактивной ( белые точки и в активной ( черные точки средах. [8] |
Следовательно, если режим деформации выбран таким образом, что отдых в процессе деформации не успевает в значительной степени ликвидировать образующиеся дефекты в структуре, то тем самым создаются благоприятные условия для адсорбционного воздействия поверхностно-активных веществ, так как этому воздействию наиболее подвержены слабые места - дефектные участки. Обнаруженные экспериментально оптимальные скорости деформации монокристаллов олова и свинца, при которых адсорбционный эффект максимален, отвечают условию превалирования скорости роста упрочнения над скоростью отдыха. Уменьшение величины эффекта при малых скоростях связано с возрастающей ролью в этих условиях процесса отдыха, с залечиванием дефектов структуры и со смыканием возникающих на их основе микротрещинок. Уменьшение величины эффекта при больших скоростях объясняется кратковременностью протекания деформации до разрыва и склонностью к хрупкому разрыву в результате значительного упрочнения. [9]
Вакансии мигрируют к дислокациям, границам зерен и внешним поверхностям и там аннигилируют. Междоузельные атомы аннигилируют на краевых дислокациях и при встрече с вакансиями. Скорость отдыха зависит от энергии активации самодиффузии и температуры. [10]
Одновременно с деформационным упрочнением в ходе пластического течения развиваются термически активированные процессы отдыха: рассасываются дислокационные скопления, аннигилируют дислокации противоположных знаков и разноименные ступеньки на дислокациях. По мере возрастания напряжения энергия активации этих процессов понижается. При быстром увеличении скорости отдыха резко снижается скорость упрочнения и происходит переход к следующей стадии пластического деформирования. [11]
 |
Плоскости и направления скольжения в кристалле.| Структура поликристалла. [12] |
Отдых состоит в рассасывании внутренних напряжений вследствие перемещения атомов искаженных областей решетки в равновесные состояния. Этот процесс протекает без видимого изменения структуры кристалла и-приводит к частичному или полному снятию упрочнения, полученного в результате пластического деформирования. Являясь диффузионным процессом, отдых протекает со скоростью, резко зависящей от температуры и запасенной энергии; деформирования. Металлы с низкой точкой плавления ( олово, свинец, кадмий и др.) уже при комнатной температуре имеют сравнительно высокую скорость самодиффузии и отдыхают с заметной скоростью. В деформированных тугоплавких металлах ( железо, вольфрам и др.) отдых при комнатной температуре происходит с ничтожно малой скоростью. С повышением температуры скорость отдыха резко возрастает. [13]
Следовательно, в соответствии с уравнениями ( 4) и ( б) скорость отдыха при одинаковой гомологической температуре у разных металлов находится примерно на одинаковом уровне. Чем выше температура плавления, тем выше должна быть температура отжига для достижения одного и того же эффекта отдыха. Так, в холоднокатаных меди и никеле большая часть избыточных вакансий, возникших при деформации, исчезает во время отдыха - соответственно при 20 и 100 С. Эти температуры соответствуют гомологической температуре 0 21 Гпл. Поэтому после холодной деформации алюминия отдых при комнатной температуре приводит к практически полному исчезновению всех избыточных вакансий. Атомы примесей и легирующих элементов могут стать ловушками точечных дефектов. Например, энергия искажений решетки вокруг примесного атома уменьшается, если в область искажений попадает вакансия. Выигрыш в энергии обеспечивает взаимное притяжение вакансии и примесного атома. Кроме упругого, между ними существует и электростатическое притяжение. Атомы примесей и легирующих элементов в твердом растворе, затрудняя перемещение вакансий, уменьшают скорость отдыха. [14]
Страницы: 1