Деформации некоторых

нагружать 'металл, то способность его к пластической деформации уменьшится, предел текучести повысится до значения а\; т. е., чтобы -вызвать пластическую деформацию, следует приложить большие напряжения. Это значит, что металл стал прочнее. Упрочнение металла под действием пластической деформации называется наклепом, или нагартов-кой.

взаимодействия дислокаций. Перемещение последних происходит не беспрепятственно, а с преодолением различных потенциальных барьеров. Повышение уровня напряжений, необходимых для преодоления барьеров при пластическом деформировании связывают с явлением деформационного упрочнения. Наряду с повышением сопротивления деформированию отмечаются факторы, снижающие напряжение текучести, связанные с понижением числа и высоты барьеров. Это явление называют возвратом. Возврат, идущий при холодной деформации называется динамическим. В зависимости от степени пластической деформации в металле образуются различные дислокационные структуры и в связи с этим на кривых упрочнения выделяют характерные стадии деформационного упрочнения: 1 - стадия легкого скольжения; 2 - быстрого (линейного) деформационного упрочнения; 3 - динамического возврата. Естественно, такое разделение условно, поскольку на каждой стадии деформирования реализуются факторы, упрочняющие и разупрочняющие металл. В зависимости от того, какие факторы проявляются интенсивнее, и производят деление на отдельные стадии деформации металла. На стадии легкого скольжения упрочнение носит линейный характер Е = const. Однако модуль упрочнения Е настолько мал (Е « 1(Н G, G - модуль сдвига), что на стадии легкого скольжения можно полагать металл неупрочняемым. На диаграмме растяжения эта стадия соответствует, так называемой, площадке текучести. Основной вклад в деформацию вносят дислокации, прошедшие через весь кристалл и вышедшие на поверхность. При этом длина свободного пробега! дислокации постоянна и достигает значительных величин (около 0,8 мм для железа).

торможения дислокаций. Перемещение последних происходит не беспрепятственно, а с преодолением различных потенциальных барьеров. Повышение уровня напряжений, необходимых для преодоления барьеров при пластическом деформировании, связывают с явлением деформационного упрочнения. Наряду с повышением сопротивления деформированию отмечаются факторы, снижающие напряжение текучести, связанные с понижением числа и высоты барьеров. Это явление называют возвратом. Возврат, идущий при холодной деформации, называется динамическим. В зависимости от степени пластической деформации в металле образуются различные дислокационные структуры, и в связи с этим на кривых упрочнения а = f(s) выделяют характерные стадии деформационного упрочнения: 1- стадия легкого скольжения; 2 - быстрого (линейного) деформационного упрочнения; 3 - динамического возврата. Естественно, такое разделение условно, поскольку на каждой стадии деформирования реализуются факторы, упрочняющие и разупрочняющие металл. В зависимости от того, какие факторы проявляются интенсивнее, и производят деление на отдельные стадии деформации металла. На стадии легкого скольжения упрочнение носит линейный характер do/de = const = Е'. Однако модуль упрочнения Е' настолько мал (Е1 « 1СИ G, где G - модуль сдвига), что можно полагать металл на стадии легкого скольжения неупрочняемым. На диаграмме растяжения эта стадия соответствует так называемой площадке текучести. Основной вклад в деформацию вносят дислокации, прошедшие через весь кристалл и вышедшие на поверхность. При этом длина свободного пробега дислокации постоянна и достигает значительных величин (около 0,8 мм для железа). Плотность дислокаций на стадии легкого скольжения растет пропорционально степени деформации. Деформационное упрочнение обусловлено взаимодействием параллельных или лежащих в параллельных плоскостях сдвига дислокаций. При этом глав-

Старение, вызванное предварительной пластической деформацией, называется статическим деформационным старением. Старение, развивающееся в процессе пластической деформации, называется динамическим. Условие динамического старения — определенное соотношение между скоростями деформации и диффузионным перемещением растворенных атомов. В данном случае происходит блокировка растворенными атомами дислокаций, движение которых при деформировании по каким-либо причинам замедляется, а вырывание дислокаций из облаков Коттрелла при ускорении их движения служит причиной упрочнения. Указанное выше соотношение устанавливается при определенных температурах, например для низкоуглеродистой стали в диапазоне 520...670 К. Частичное охрупчивание стали при этих температурах называется «синеломкостью».

4. Какой вид деформации называется кручением?

разгрузки совпадает с линией нагрузки ОЛ,т.е. при снятии нагрузки исчезнет и деформация. Это означает, что на участке ОА материал работает в области упругих деформаций. Зона О А носит название зоны упругости. Выше точки А диаграмма искривляется и закон Гука нарушается. Максимальное напряжение, при котором в материале не появляются остаточные деформации, называется пределом упругости — сгу. На диаграмме — это точка В, которая лежит несколько выше точки А.

Удельной потенциальной энергией деформации называется работа деформации, приходящаяся на единицу объема бруса:

Плоскость расположения изогнутой оси называется плоскостью изгиба, а плоскость действия внешних сил называется силовой плоскостью. Если плоскость изгиба совпадает с силовой плоскостью, то такой вид деформации называется плоским прямым изгибом. Существуют и другие виды изгиба.

Уравнение (1.25) с эффективным коэффициентом диффузии De дает фактически скорости двух процессов. С одной стороны, при высоких температурах и низких напряжениях, где определяющей является объемная диффузия, скорость деформации изменяется пропорционально т". Соответствующая область на карте is — Г представляет собой область высокотемпературной ползучести. С другой стороны, при низких температурах и больших "напряжениях преобладает диффузия вдоль дислокационных линий и скорость деформации уже будет пропорциональна т" • Соответствующее этим условиям поле на карте механизмов деформации называется областью низкотемпературной ползучести. Использование уравнения (1.25) несколько ограничено, поскольку с его помощью трудно объяснить ползучесть легированных сплавов [31, 32], в которых легирование твердого раствора может приводить к уменьшению коэффициента диффузии вдоль дислокационных линий [32].

Соотношение (1.30) выражает известный закон Гука, согласна которому напряжение, возникающее в твердом теле на начальных стадиях его деформации, пропорционально относительной деформации; коэффициент пропорциональности Е называется модулем упругости, или модулем Юнга. Эта деформация является обратимой-и полностью снимается при снятии нагрузки. Ее называют обычно1 упругой деформацией, а то напряжение ау, которое выдерживает образец, не давая еще заметной остаточной деформации, называется пределом упругости.

2.8. Пластическаядеформация ползучести. В некоторых случаях пластическая деформация происходит даже при напряжениях, вызванных внешней нагрузкой, меньших по величине, чем предельные напряжения скольжения. Такой тип деформации называется ползучестью. Объяснение ему можно дать такое. Энергия, необходимая для перемещения дислокации, сверх той, которая обеспечивается внешними силами, связана с упругими тепловыми колебаниями атомов. Она поступает в виде квантов энергии упругих колебаний, называемых фононами. Постольку, поскольку суммарное число взаимодействий, необходимых для сообщения подвижности дислокаций, велико, при обыкновенной температуре ползучесть происходит медленно.

Напряжение при достижении им предела текучести вызовет пластическую деформацию, т. с. приведет в движение дислокации. Если препятствий для свободного перемещения дислокаций нет и они не возникают в процессе деформации, то деформация может быть сколь угодно большой. При растяжении образец может удлиниться в десятки и сотни раз, превращаясь в подобие проволок. В некоторых случаях (при определенных температурах и скоростях деформации некоторых металлов) это наблюдается и носит название сверхпластичность. Конечно, так удлиниться на многие сотни и даже тысячи процентов образец сможет лишь тогда, когда не возникает местное сужение (шейка). Если возникает шейка, то деформация локализуется и в таком металле, в конечном итоге, произойдет разделение образца на два куска, но тогда, когда в месте разделения сечение утонилось до нуля. Это не редкий случай (рис. 48).

Теоретическое и реальное сопротивление сдвигу для пластической деформации некоторых металлов

§ 15. Аналитические решения задачи об осесимметричной деформации некоторых оболочек вращения

§ 14. Теория краевого эффекта для непологих оболочек .... 157 § 15. Аналитические решения задачи об осесимметричной деформации некоторых оболочек вращения......... 178

ЭФФЕКТ [переключения — скачкообразный обратимый переход полупроводника из состояния с высоким сопротивлением в состояние с низким сопротивлением под действием электрического поля, напряженность которого превышает некоторое пороговое значение; пьезоэлектрический <—возникновение электрических зарядов разного знака при деформации некоторых кристаллов; обратный заключается в изменении линейных размеров некоторых кристаллов под действием электрического поля); радиометрический состоит в обнаружении и измерении давления электромагнитных волн на твердые тела и газы; Рамана см. РАССЕЯНИЕ света комбинационное; стереоскопический — психофизиологическое явление слитного восприятия изображений, видимых правым и левым глазом; стробоскопический — основанная на инерции зрения зрительная иллюзия непрерывного движения, возникающая при наблюдении движущегося предмета в течение коротких быстро следующих друг за другом промежутков времени; теней — появление интенсивности в распределении частиц, вылетающих из узлов кристаллической решетки в направлениях кристаллографических осей и плоскостей; тензорезистивный — изменение электрического сопротивления твердого проводника при его деформации; тепловой реакции — теплота, выделенная или поглощенная термодинамической системой при протекании в ней химической реакции при условии, что система не совершает никакой работы, кроме работы расширения, а температура продуктов реакции равна

деле слитков нержавеющей стали являются рванины и трещины в заготовке. Учитывая, что температурный интервал деформации некоторых нержавеющих сталей весьма узок, необходимо периодически проверять не только аппаратуру КИП на нагревательных печах (колодцах), но и оценивать фактическую температуру металла путем посадки в печь контрольных слитков (заготовок) с вмонтированными технологическими термопарами.

Напряжение при достижении им предела текучести вызовет пластическую деформацию, т. е. приведет в движение дислокации. Если препятствий для свободного перемещения дислокаций нет и они не возникают в процессе деформации, то деформация может быть сколь угодно большой. При растяжении образец может удлиниться в десятки и сотни раз, превращаясь в подобие проволок. В некоторых случаях (при определенных температурах и скоростях деформации некоторых металлов) это наблюдается и носит название сверхпластичность. Конечно, так удлиниться на многие сотни и даже тысячи процентов образец сможет лишь тогда, когда не возникает местное сужение (шейка). Если возникает шейка, то деформация локализуется и в таком металле, в конечном итоге, произойдет разделение образца на два куска, но тогда, когда в месте разделения сечение утонилось до нуля/. Это не редкий случай (рис. 48).

На рис. 4 приведены средние величины эффективного значения и, энергии Е импульса АЭ, а также наклона b амплитудного распределения АЭ при пластической деформации некоторых металлов и сплавов.

В табл. 5.10 представлены количественные характеристики высокотем-юратурной деформации некоторых типов сверхпластичной керамики —

После 50 % деформации в спектре появлялись 6 пиков а-мартенсита. Аналогичный результат получали и при холодной деформации некоторых нержавеющих сталей.

§ 15. Аналитические решения задачи об осесимметричной деформации некоторых оболочек вращения