Cтраница 1
Циклическое деформационное упрочнение обычно наблюдается у пластичных металлических материалов, а разупрочнение - у материалов в высокопрочном состоянии, которое может быть достигнуто в результате предварительного деформационного упрочнения, упрочнения за счет выделений или примесных атомов, а также в результате различных видов химико-термической обработки. Как было показано выше, в случае металлических материалов, имеющих площадку текучести ( а в настоящее время доказано, что при определенных условиях площадка текучести может наблюдаться у металлов и сплавов с любым типом кристаллической решетки), деформационное упрочнение в локальных объемах металла уже происходит на стадии циклической текучести из-за длительности прохождения площадки текучести в условиях циклического деформирования. Основные виды кривых циклического упрочнения / разупрочнения в зависимости от вида нагружения представлены на рис. 1.25, гл. [1]
Наблюдается сильное циклическое деформационное упрочнение, вызванное у - е - а1 превращением. При максимальной амплитуде циклической деформации образуется 30 % мартенсита. Процентное содержание получаемого в ходе превращения мартенсита зависит от числа циклов нагружения, амплитуды деформации и температуры испытания. При температуре испытания - 196 С уже после первых трех циклов нагружения наблюдается сильное деформационное упрочнение, вызванное интенсивным мартенситным превращением. [2]
![]() |
Схема образования интрузий и экструзий при усталости. [3] |
Стадия циклического деформационного упрочнения ( разупрочнения) завершается достижением линии необратимых циклических повреждений. Одним из самых ранних методов необратимой степени повреждаемости при усталости является метод построения линии, предложенной X. Если образец при перегрузке разрушается на пределе выносливости ( до достижения базового числа циклов), значит он получил необратимое повреждение. Если после перегрузки на уровень предела выносливости образец простоял базовое число циклов, то он не поврежден и на нем ставится стрелка вверх. Границей необратимо поврежденных образцов и образцов, которые после перегрузки достигают базы испытания, и является линия необратимых повреждений. [4]
Достижение пунктирной линии зарождения субмикротрещин на стадии циклического деформационного упрочнения ( рис. 7) связано с формированием самоорганизующихся дислокационных структур с критической плотностью дислокаций ( р s 10 м), например, в стенках дислокационных ячеек или полосовых структур. Именно в этих локальных объемах металла возникают уже на стадии циклического деформационного упрочнения субмикро-трещины размером порядка 1 - 3 мкм. [5]
В качестве критерия поврежденное при статическом или циклическом деформационном упрочнении используется снижение запаса пластичности материала к моменту диагностирования конструкции по сравнению с исходным запасом пластичности. [6]
![]() |
Модель распределения дислокационных зарядов, приводящая к интрузии и зарождению усталостной трещины. [7] |
Таким образом, достижение пунктирной линии зарождения субмикротрещин на стадии циклического деформационного упрочнения КДЕ ( см. ниже рис. 4.3) связано с формированием в наиболее благоприятно ориентированных зернах ( в зонах УПС) пороговых дислокационных субструктур с критической плотностью дислокаций ( р 1014 м - 2), например в стенках дислокационных ячеек или полосовых структур. Именно в этих локальных объемах металла возникают уже на стадии циклического деформационного упрочнения субмикротрещины размером порядка 1 - 5 мкм. [8]
Пластины размером 700x100x16 мм подвергали нагружению по пульсирующему циклу с постоянной амплитудой при двух уровнях: отах 450 и 590 МПа ( выбор таких амплитуд напряжений обусловлен необходимостью воспроизведения в условиях испытаний разных уровней пластической составляющей цикла нагружения); к моменту окончания стадии циклического деформационного упрочнения суммарная накопленная пластическая деформация составляла 0 2 - 0 3 и 7 8 - 8 5 % соответственно. [9]
Как показывает эксперимент, суммирование энергий деформационного упрочнения по полуциклам нагружения дает большую величину по сравнению с энергией деформационного упрочнения при статическом разрушении. В тех случаях, когда удается описать зависимость суммарной энергии циклического деформационного упрочнения от соответствующей энергии статического разрушения [18], эта зависимость оказывается сложной вследствие специфических особенностей процесса многократного упрочнения при знакопеременной нагрузке. [10]
Достижение пунктирной линии зарождения субмикротрещин на стадии циклического деформационного упрочнения ( рис. 7) связано с формированием самоорганизующихся дислокационных структур с критической плотностью дислокаций ( р s 10 м), например, в стенках дислокационных ячеек или полосовых структур. Именно в этих локальных объемах металла возникают уже на стадии циклического деформационного упрочнения субмикро-трещины размером порядка 1 - 3 мкм. [11]
![]() |
Модель распределения дислокационных зарядов, приводящая к интрузии и зарождению усталостной трещины. [12] |
Таким образом, достижение пунктирной линии зарождения субмикротрещин на стадии циклического деформационного упрочнения КДЕ ( см. ниже рис. 4.3) связано с формированием в наиболее благоприятно ориентированных зернах ( в зонах УПС) пороговых дислокационных субструктур с критической плотностью дислокаций ( р 1014 м - 2), например в стенках дислокационных ячеек или полосовых структур. Именно в этих локальных объемах металла возникают уже на стадии циклического деформационного упрочнения субмикротрещины размером порядка 1 - 5 мкм. [13]
![]() |
Изменение количества магнитной ( мартенситной фазы в зависимости от числа циклов нафужения в аустенитных сталях 301 и 304 при различных температурах испытания. [14] |
Образование мартенсита деформации в этих сталях зависит от температуры деформирования, содержания легирующих элементов и степени деформации. Для конструкций из аустенитных сталей, используемых в атомной энергетике, особенно актуально изучение процессов фазовых превращений 7 - d или у - е - а при малоцикловом деформировании. Выше мы отмечали, что на стадии циклического деформационного упрочнения наряду с повышением плотности дислокаций большую роль могут играть процессы фазовых превращений, которые влияют не только на интенсивность деформационного упрочнения, но и на особенности зарождения микроскопических усталостных трещин, которые зарождаются на этой стадии. [15]