книги / Разрушение твердых тел

В слабо деформированной латуни 70: 30 у границ зерен обра­ зуются короткие скопления дислокаций. Если такой материал подвергнуть коррозии под напряжением, то в результате воздей­ ствия среды на скопления дислокаций возникнут микротрещины, которые затем объединяются и образуют интеркристаллитную

скопления дислокаций образуются внутри зерен по плоскостям скольжения и в этих областях, как и при меньщих деформациях, зарождаются микротрещины, однако в этом случае они, соеди­ няясь, образуют транскристаллитные, а не интеркристаллитные трещины. На рис. 11 и 12 приведены примеры образования транскристаллитных трещин в образцах, предварительно дефор­ мированных на 5% и затем подвергнутых воздействию напря­ жения 90% от предела текучести в коррозионной среде. Тре­ щины, показанные на рис. 11, распространяются по плоскостям, близким к { п и , что было определено методом электронной микродифракции. Но в случае пересечения с двойниками трещи­ ны изменяют свое направление, соответствующее плоскости {111}. Из рис. 12 (область А) можно видеть, что хотя трещины и зарождаются по плоскостям {111}, общее направление макро­

гичных использованным для латуни 70: 30, в результате корро­ зии под напряжением наблюдается лишь интеркристаллитное разрушение. После предварительной пластической деформации на 4% в сплавах Си — Р и Си — А1 обнаруживается много ямок травления внутри и по границам зерен. Внутризеренные ямки возникают на ранних стадиях коррозии под напряжением, но не увеличиваются затем в размерах и не сливаются. Разрушение обычно происходит в результате увеличения и слияния ямок травления по границам зерен. На рис. 13 и 14 приведены микро­ фотографии двух сплавов, предварительно деформированных на 4% и затем подвергнутых коррозии под напряжением, рав­ ным 90% предела текучести предварительно деформированных образцов. На рис. 13 и 15 отчетливо видны следы травления в виде ямок внутри зерен: в некоторых областях вокруг этих ямок можно заметить контуры экстинкции. Вполне вероятно, что при электрополироваиии, применяемом для получения тонких фольг, края ямок несколько закругляются, что и приводит к образованию контуров экстинкции. Однако у контрольных об­ разцов, не подвергавшихся действию коррозионной среды, подобные ямки не обнаружены и поэтому можно с полным

438

атомы, находящиеся на гладкой поверхности, так как в первом случае у них меньше ближайших соседей, чем во втором. Ямки травления, как видно из рис. 15, образуются также по линиям скольжения в областях выхода дислокаций на поверхность образца.

Вспектрально чистой меди, даже при длительных выдержках

вкоррозионной среде под напряжением, трещин не обнаружено. Единственный эффект в этом случае — появление весьма слабо выраженных ямок травления по всей поверхности. Картины распределения дислокаций в чистой меди и в сплавах меди с фосфором или алюминием после одинаковых пластических де­ формаций, идентичны (это видно, например, из сопоставления рис. 16 и 17, иллюстрирующих распределение дислокаций в чи­

стой меди и сплаве Си — 0,16% Р после деформации 4%). Из этого следует, что важным условием коррозии под напряже­ нием является скопление растворенных атомов вокруг дисло­ каций.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Многие исследователи [4, 6, 7] отмечают, что для металлов с г. ц. к. решеткой характерна корреляция между энергией дефектов упаковки и склонностью к образованию транскристаллитных трещин в результате коррозии под напряжением. По-видимому, эта корреляция представляет результат того, что энергия дефектов упаковки системы обусловливает распределе­ ние дислокаций, возникших при пластической деформации, а распределение дислокаций, в свою очередь, влияет на харак­ тер образования трещин в условиях коррозии под напряжением. В сплавах, имеющих энергию дефектов упаковки у > 20 мдж/м2у поперечное скольжение происходит легко и дислокации могут уходить из исходных плоскостей скольжения; поэтому при пла­ стической деформации меди и ее сплавов (при малом содержа­ нии растворенных примесей) образуются сплетения дислокаций.

кации, генерируемые источниками, скапливаются в исходных плоскостях скольжения. В таких материалах создается высокая плотность дислокаций, расположенных в виде скоплений

всравнительно небольшом числе плоскостей скольжения.

Влатуни 70:30 (у = 8 мдж/м2) транскристаллитные тре­ щины зарождаются в результате преимущественного растравли­ вания сплава вокруг скоплений дислокаций. В отожженной или

слегка деформированной латуни индивидуальные дислокации и их скопления концентрируются вблизи границ зерен. В резуль­ тате первоначально образовавшиеся транскристаллитные микро­

4 4 4