книги / Разрушение твердых тел

Дальнейшие наблюдения выявили важное различие в пове­ дении зерен, образующих склонные к образованию трещин гра­ ницы и границы, устойчивые против разрушения. В последнем случае линии скольжения как бы переходят из одного зерна в другое. Так как само по себе распространение скольжения сквозь границу представляется мало вероятным, переход линий

с инициированием сдвигов во втором зерне. По-видимому, основ­ ную роль в этом случае играют дислокационные скопления у границ зерен обеспечивающие легкое зарождение скольжения в соседнем зерне- В связи с этим был проведен анализ взаимной

в прилегающее зерно, и влияние этого фактора на чувствитель­ ность к присутствию жидкого металла.

На рис 23_25 приведены стереографические проекции ряда

исследованных обРазН°в- Они отражают основные черты, обна­ руженные для 24 исследованных границ зерен. На проекциях

Другими важными углами являются: 1) угол между грани­ цей зерна и осью растяжения; 2) угол между границей зерна и плоскостями, для которых направления скольжения совпадают. Первый из них важен потому, что только при большой его ве­ личине возможно проникновение жидкого металла по границе, требующее большой компоненты нормального напряжения; значение второго из названных углов очевидно, поскольку рас­ сматривается условие возможности распространения скольже­ ния через границу. Если плоскости скольжения в соседних зер­ нах параллельны границе зерен или составляют с ней малый угол, то можно ожидать, что взаимодействие по границе будет незначительным; следовательно, интенсивность сдвигообразования в этих плоскостях будет различной. Вообще говоря, малая разориентация этих плоскостей не препятствует процессу раз­ рушения— в отличие от случая скольжения в плоскостях, со­ ставляющих большие углы с границами.

Значения углов, обозначенных на рис. 26, для исследован­ ных границ были сопоставлены с условиями 1) и 2) и сопротив­ ляемостью границ разрушению. В табл. 2 приведены результаты для всех образцов. Несмотря на некоторые отклонения, эти дан­ ные позволяют сделать ряд выводов общего характера.

1.Как уже отмечалось ранее, во всех тех случаях, когда разрушение отсутствует, линии скольжения обнаруживают непрерывность на границе зерен, и наоборот, в случае разруше­ ния линии скольжения не распространяются через границу.

2.Углы наклона и разориентации малы в случае отсутствия хрупкости для данной границы; угол скручивания оказывает, по-видимому, малое влияние, как это видно на примере образ­ цов 9Ь, 15с и 18Ь.

На первый взгляд может показаться, что для границ, по кото­ рым происходит разрушение, измерения дают слишком большой разброс, однако при более внимательном исследовании обнару­ живаются закономерности, позволяющие сделать определенные

предположения относительно механизма разрушения.

3.И в этом случае угол скручивания имеет, по-видимому, второстепенное значение.

4.Угол между границей зерна и активной плоскостью сколь­

к проявлению хрупкости. Например, если и угол наклона и угол разориентации велики одновременно, то обычно происходит разрушение, и ориентация границ зерен не имеет значения (образцы 9а, 12а, 18с, 20с). Однако если указанные углы таковы, что разрушение задерживается, то склонными к нему оказы­ ваются лишь те границы, которые составляют малые углы с плоскостями скольжения, тогда как границы, проходящие под большим углом к плоскостям скольжения, не разрушаются.

скольжения (максимальной Плотности линий скольжения, пере­ секающих границу зерна); Таким образом, разрушение связано с локализацией и остановкой сдвигообразования у границ зерен. Типичным примером является образец 7Ь (рис. 22, б).

Анализ приведенных результатов показывает, что можно предсказывать условия разрушения границ зерен различных типов на основании стереографических проекций соседних зерен. Показанные на рис. 23 и 25 проекции двух границ, не обнару­ живших склонности к хрупкому разрушению, соответствуют сформулированному ранее условию, согласно которому величина углов между плоскостями скольжения в соседних зернах не яв­ ляется определяющим фактором; для предупреждения проник­ новения ртути между зернами требуется лишь малая разориентация направлений скольжения. На рис. 24 и 25 приведены стереографические проекции двух соседних зерен, изображен­ ных на рис. 22, г, до и после образования двойника в одном из них; видно, что разориентация направлений скольжения, вызванная двойникованием, делает границу, чувствительную перед тем к хрупкости под действием жидкого металла (по­ скольку угол разориентации был ранее велик), нечувствительной к этому действию на оставшейся ее части.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из приведенных в предыдущих разделах экспериментальных данных следует, что склонность медных сплавов к понижению прочности и пластичности под действием ртути и растворов раз­ личных металлов в ртути зависит от следующих факторов: 1) предела текучести медного сплава; 2) химического состава жидкого металла; 3) относительной ориентации соседних зерен и 4) размера зерен.

Анализируя значение предварительной деформации, необхо­ димо учитывать взаимосвязь влияния жидкой среды и процесса пластического течения. Оказалось, что влияние предела теку­ чести не зависит от типа легирующего элемента, использован­ ного для упрочнения меди. При сопоставлении действия добавок, вводившихся в ртуть, со степенью понижения поверхностной энергии, нельзя непосредственно использовать параметр у, характеризующий энергию разрушения (при хрупком разрыве эти величины часто приравнивают); тем не менее, изменения поверхностной энергии могут быть при этом существенны. Изу­ чение влияния ориентации зерен показало, что действие жидкой среды ослабляется при совпадении направлений скольжения в соседних зернах. В этом проявляется известная зависимость энергии границы зерен от их относительной ориентации.

Наблюдаемая зависимость разрушающего напряжения от размера зерна „