Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
художественная деформация1_variant.docx
Скачиваний:
136
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
2.26 Mб
Скачать

Взаимодействие дислокаций с примесями

Известно, что чем больше примесей в металле или чем больше в нем легирующих атомов, сильно отличающихся от основных по размерам и свойствам, тем сильнее их упрочняющее действие, тем менее пластичен металл.

Если расстояние между включениями мало, то после прохождения дислокаций включения «обрастают дислокационными шубами», состоящими из множества дислокационных петель. Тогда каждое включение находится под действием полей напряжений дислокационных шуб, внешних напряжений т, и прибытие очередной дислокации может привести к разрушению наиболее слабых их них – в металле появляется микротрещина.

Как видно, упрочнение металла за счет легирования достаточно эффективно, причем наибольшего повышения прочности можно достичь за счет мелкодисперсных выделений второй фазы и введения растворимых атомов, которые сильно отличаются от атомов основного металла по размерам и форме иона в кристаллической решетке.

Упрочняющее действие межзеренных и межфазных границ

Как мы отмечали ранее, границы создают поля упругих напряжений и вносят тем самым свой вклад в упрочнение металла. Чем больше протя­женность или площадь границ, тем больше этот вклад. Максимального значения напряжения от действия границ достигают при r = aгр:

При удалении от границ эти напряжения уменьшаются и на расстоянии 10 а не превышают 10 % от максимальных.

Экспериментально установлено, что изменение значений предела теку­чести металлов при изменении размеров зерна приближенно описывается зависимостью:

где d – диаметр зерна; К – размерная константа.

Эта зависимость известна как соотношение Петча-Холла, и при его вы­полнении прочность металла уменьшается в 1,41 раза при уменьшении размера зерна вдвое.

Расчет показывает, что границы зерен вносят приблизительно такой же вклад в прочность материала, как влияние при­месей или взаимодействие дислокаций. Вклады отдельных дефектов сум­мируются, результатом чего является среднее значение внутренних напря­жений в металле σs.

3.5. Разрушение металлов при пластической деформации

К настоящему времени сложилось мнение, что процессы образования и развития трещин сопровождают пластическую деформацию металла от самых ранних ее стадий.

Многие иcследователи считают трещины обычным элементом структуры материала. Тогда трещины в металле следует считать неизбежным злом, с которым приходится мириться, но которое необходимо учитывать, особенно при обработке мало пластичных металлов.

Критериев разрушения, определяющих момент образования микротрещины или условия ее развития, существует несколько. Главный недостаток большинства из них, например критериев Гриффитса, Орована, силового, состоит в том, что они не могут описать момент зарождения трещины. По­этому в расчетах приходится принимать, что в металле присутствует неко­торая трещина размером С, который принципиально неизвестен. Таким образом, при анализе причин разрушения возникает изначальная неопределенность. В связи с этим необходимо или задаваться размером трещины, или использовать неразрушающие методы контроля, точность которых явно недостаточна для обнаружения трещин малого размера. Например, ультразвуковые методы контроля надежно обнаруживают трещины только размером 1-3 мм и выше.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.