книги из ГПНТБ / Папиров И.И. Пластическая деформация бериллия

результатов следует учитывать дезориентацию образцов отно­

идентифицировали дислокации с + а электронпомпкроскопически (см. п. 1.4.8), определили активацнонный объем и характер кри­ вых деформации. Кристаллы высокой чистоты в процессе сжа­ тия при температурах 493 и 606° К обладали измеримой пласти­ ческой деформацией (см. табл. 1.9). Сведения об упрочнении недостаточно определенны: в работе [38] сообаїалось об умень­ шении нагрузки с деформацией, что формально соответствует отрицательному упрочнению.

Активацпоннып объем определяли по зависимости напряже­ ния от скорости деформации при изменении последней в 2,5 раза. Значения активацпонного объема оказались разными в зависи­ мости от того, увеличивали или уменьшали скорость деформа­ ции [38]. В та'бл. 1.11 приведены предельные значения актива­ цпонного объема.

Халсн [74] при прокатке (7, = 773°К) монокристаллов, ориен­ тированных для сжатия вдоль оси с, заметил два новых микро­ структурных эффекта, связанных с образованием деформаци­ онных полос (сбросов). Эти полосы связаны со скольжением дислокаций с небазисным вектором Бюргерса и играют важную роль в процессах деформации и рекристаллизации кри­ сталлов.

риллия чистотой 99,75% отсутствует вплоть до 873° К 1 . Однако при сжатии кристаллов в области температур выше 623 °К они обладают заметной деформацией за счет ползучести [63, 65—67].

ции, возможно, возрастает. Скорость ползучести изменяется по

закону е ~ о 3 ' 5 .

Наиболее характерными особенностями ползучести берил­ лия при сжатии вдоль оси с являются отсутствие стадии уста­ новившейся ползучести, наличие переползания дислокаций а и с, а также размножения дислокаций с. В работах [66, 75] предло­ жена модель, согласно которой ползучесть бериллия при сжа­ тии вдоль оси с обусловлена исключительно диффузионным пе­

Большая скорость ползучести объясняется тем, что дислокации являются и источниками, и стоками вакансий. Возрастание скорости ползучести со временем, очевидно, связано с размно­ жением (либо с увеличением длины) с-дислокаций. Петли с век­ тором Бюргерса с испускаются, по-видимому, источниками типа

изучили этот вид деформации и показали, что скольжение пре­ имущественно происходит в системе {1011} <112 _ 0> . В дальней­ шем некоторые дополнительные сведения получены в работах

кидального скольжения при 293° К в условиях сжатия кристал­ лов, благоприятно ориентированных для базисного скольжения. Аналогичный результат получен также нами совместно с И. А. Гиндиным и др. [25], но его интерпретация в работе [25] неправильна. Реализация пирамидального скольжения в усло­ виях развитого базисного свидетельствует о том, что напряже­

скольжения наблюдались тем реже, чем меньше дезориентация

текучести при сжатии трудно обнаружить, что обычно происхо­

клонные к базисным, наблюдались даже в условиях, когда плос­ кость (0001) находилась под углом 45° к оси приложения на­ грузки, т. е. в условиях легкого базисного скольжения. В-пятых, наклонные линии обнаружены лишь на боковых поверхностях {1120} образцов, а на гранях {1010} линии всегда параллельны следам плоскости базиса. Следовательно, плоскость скольжения может иметь индексы {Юіх} .

Четвертый индекс нельзя однозначно определить из-за изви­ листого характера линий скольжения. Не исключено, что на самом деле эти линии являются результатом поперечного сколь­ жения дислокаций а в обычных системах скольжения (0001) и

(1010). Согласно модели множественного поперечного скольже­ ния Джонстона и Гилмана [49], винтовая дислокация, первона­ чально движущаяся в своей плоскости, может покинуть ее, ко-

роткое расстояние скользить в другой плоскости и затем вер­ нуться в исходную плоскость скольжения. Соответствующие этому процессу линии скольжения, очевидно, могут иметь про­ извольную ориентацию, как это и наблюдается при сжатии кри­ сталлов бериллия вдоль оси с, а также при призматическом скольжении при повышенных температурах.

Пуанту и др. [77, 78], анализируя астеризм лауэграмм де­ формированных образцов и полюсные фигуры прокатанных кри­ сталлов бериллия, также пришли к выводу, что скольжение в си­

сматривать как результат поперечного скольжения в системах

к нему на углы 15—35° в зависимости от степени обжатия. На второй стадии призматические плоскости разворачиваются во­

рис. 1.17, в).

На основании анализа этих результатов Пуанту заключает, что при температурах выше 673° К возможно несколько видов пирамидального и призматического скольжений:

(1){1 ОТ 1} < 1 1 2 0 > :

(2) { Ю Н } < 1 1 2 0 > пли {1015} < 1 1 2 0 > ;

(3){ 1 0 П } < 1 1 0 1 > ;

(4){1010} < 1 1 2 3 > .

Наиболее легко осуществляется скольжение типа {101 JC} < 1120>, действующее на третьей стадии. Скольжение в системах (3) и (4), имеющих компоненту сдвига вдоль оси с, становится актив­ ным лишь в случае, когда касательные напряжения в систе­ мах (1) и (2) малы, т. е. когда плоскость базиса параллельна плоскости прокатки. Эти результаты нельзя считать окончатель­ ными, поскольку наличие (2), (3) и (4) систем скольжения в

сжатием вдоль оси с противоречивы. Ле Азиф, Дюпуп и Пуарье с сотр. [63, 65, 66] не обнаружили дислокаций с + а вплоть до температур испытаний 873° К, а Спенглер, Дамиано, Герман и др. [46, 68] при исследовании фольг кристаллов сплавов и сверх­ чистого бериллия, испытанных при температурах 293—637°К, идентифицировали дислокации с и с + а. Возможно, такое раз­ личие является результатом влияния примесей на характеристи­ ки пирамидального скольжения. В кристаллах технической чи­ стоты пирамидальное скольжение либо отсутствует, либо лока­ лизовано в непосредственной близости от поверхности разру­ шения. Поэтому Дамиано и др. [68] также не смогли обнару­

увеличивается с ростом температуры деформации. В монокри­ сталлах сплавов Be—Си и Be — Ni количество дислокаций при

4-<112з>^4-<1 1 2°>-ы0 0 0 1 ь О-5)

оd

Пластичность кристаллов во всех случаях низкая ( в р < 1 % ) . Разрушение большей части образцов происходит вдоль плоско­ сти, наклоненной на угол 4 0 ± 2 к плоскости (0001) [она может быть идентифицирована как (1124)]. Дамиано и др. [39] пола­ гают, чторазрушение вдоль плоскости (1124) на самом деле является результатом кооперативного растрескивания вдоль пло­ скостей (0001) и {1120}, вызванного локализованным скольже­

и в условиях отсутствия пирамидального скольжения. Посколь­ ку в обычных условиях этого не происходит, можно заключить, что гидростатическое давление действительно задерживает раз­ рушение.

Электронномикроскопическое исследование деформирован­ ных кристаллов выявляет сетки, образованные дислокациями с. с + а и а, а также призматические дислокационные петли не­ базисных дислокаций вокруг включений вторичных фаз, обра­ зующиеся, по-видимому, из-за различия сжимаемостей частиц и матрицы.

Дислокации с + а, по мнению Дамиано и др. [39], способны диссоциировать в плоскостях (10І0) по реакции (1.5). Поэтому предварительная деформация бериллия в условиях гидростати­

оси с пирамидальное скольжение при давлении 14 кб развито

у краев образца несколько возрастает. Деформация в момент разрушения и разрушающее напряжение равны соответственно

ние бериллия медью и никелем, способствует появлению пира­ мидального скольжения не столько за счет изменения напряже­ ний активирования источников или движения с + а-дислокаций, сколько вследствие повышения разрушающих напряжений. Исключением, возможно, является бериллий высокой чистоты,

1.4.10. Роль пирамидального скольжения при пластической деформации поликристаллического бериллия. Пластичность по­ ликристаллического бериллия заметно возрастает при темпера­ турах около 470° К. Пирамидальное скольжение в монокристал­ лах высокой чистоты (и изменение характера разрушения моно­ кристаллов технической чистоты) наблюдается также в этой области температур. Поэтому эти два явления чэ.сто считают взаимосвязанными. Действительно, благодаря высокому модулю упругости бериллия даже небольшое увеличение вклада пира­ мидального скольжения может способствовать релаксации на­ пряжений и затруднит распространение трещин по плоскостям (0001) и {1120}.

Вместе с тем имеется два факта, которые в настоящее время трудно согласовать с этими представлениями: 1) у кристаллов технической чистоты при сжатии вдоль оси с при 678° К пла­

Be —Ni наблюдается при. комнатной температуре, пластичность

1.5.Двойникование

1.5.1.Кристаллография двойникования. Кристаллографиче­

рые вопросы, связанные с двойникованием бериллия. Впервые этот вид деформации бериллия обнаружен в 1928 г. [1] и в дальнейшем исследован в работах [5, 6, 8, 59, 77, 87—89].

Двойникование бериллия происходит в основном по шести независимым плоскостям системы {1012} < 1011 > . Кроме пло­ скости и направления двойникование характеризуется величиной удельного кристаллографического сдвига s, соответствующего удельному смещению атомных плоскостей в направлении двой­ никования. Величина сдвига при двойниковании бериллия в си­ стеме { 1 0 i 2 } < 1 0 T l >

происходит при растяжении вдоль оси с, а у цинка и кадмия — при сжатии вдоль этой оси,

(при резке и шлифовке). Возможно, при сжатии рост этих заро­ дышей связан с появлением растягивающих напряжений в ре­

но у торцов, прилежащих к губкам захватов.

В случае произвольной ориентации образца характер его деформации можно определить с помощью стереографической проекции (рис, 1.19). Полюса шести возможных плоскостей