Деформации появляются

При сверхкритической деформации плотность дефектов такова, что механизм слияния затруднен или неосуществим. Рост зерна происходит в результате миграции границ, что при прочих равных условиях дает более мелкое зерно, чем то, какое получается при процессе слияния.

При заданной деформации плотность энергии прямо пропорциональна Е, при заданном напряжении обратно пропорциональна Е. Поэтому, если силы (а значит, и напряжение) заданы, то чем жестче тело, тем меньше энергия его упругой деформации. Здесь все обстоит так же, как с пружинами (§ 29).

Звуковая энергия складывается из кинетической энергии движения частиц среды и внутренней (потенциальной энергии деформации). Плотность кинетической энергии равна pv2/2. В бегущей волне плотность внутренней энергии равна плотности кинетической энергии, поэтому полная плотность энергии ?=pv2. Плотность потока энергии

ции (наклеп) объясняется тем, что по мере развития пластической деформации плотность дислокаций увеличивается, достигая 1012 дислокаций на квадратный сантиметр. Скольжение в кристалле последовательно происходит по новым плоскостям; для его поддержания необходимо повышать напряжение. Перемещение дислокаций в различных плоскостях кристалла приводит к их пересечениям, создающим неправильное кристаллическое строение: создаются дислокационные решетки, тормозящие

Среди моделей, предложенных для объяснения деформационного упрочнения поликристаллов, модель Конрада .[63] можно считать наиболее экспериментально обоснованной. В ней предполагается, что, поскольку при данной степени деформации плотность дислокаций в мелкозернистом образце больше (рис. 3.10), то и напряжение течения такого материала будет выше. Важным моментом в модели Конрада является то, что рассматривается перемещение дислокаций на всем протяжении зерна, а не только в зонах возле границ.

Согласно [63], уравнение (2.21) можно получить из уравнения (3.23) при условии, что для данной степени деформации плотность дислокаций р в материале пропорциональна величине, обратной диаметру зерна р.,'-.- •

Критерий Си [6] указывает на развитие трещины в любом локальном объеме материала в направлении минимума плотности энергии деформации. Плотность энергии зависит от сочетания видов раскрытия берегов трещины в локальной зоне у фронта трещины и в общем случае с учетом радиального расстояния от кончика трещины г характеризуется для каждого участка фронта условием

скии двойной слой находится в нормальном состоянии (неориентированное положение диполя). В момент деформации происходит локальное расширение решетки с образованием разрежения электронной плотности между узлами (метастабиль-ное состояние 2) и сгущение '(или сохранение) электронной плотности во френ^ келевском двойном слое вследствие уменьшения его толщины выдвигающимися к поверхности ион-атомами (вследствие дальнодействия электрических сил, создающих поверхностное натяжение по электронной теории Я- И. Френкеля, положение границы поверхности внешнего облака коллективизированных электронов на схеме принято почти независящим от локальных нарушений френкелев-ского двойного слоя, хотя такое условие не является обязательным для существа дела — в любом случае в момент деформации плотность электронов проводимости в растянутой области уменьшается относительно уровня плотности электронов внешнего облака, которые поэтому перетекут в ближайшую растянутую область).

На рис. 36 приведена условная схема предлагаемого механизма образования деформационного внутреннего двойного слоя в металле и изменения заряда поверхности. На рис. 36, а схематически показаны три последовательных положения узлов решетки и распределения электронной плотности, которые для наглядности даны в одном измерении, нормальном к поверхности. До деформации (/) в металле соблюдается локальная электронейтральность и френкелевский двойной слой находится в нормальном состоянии (неориентированное положение диполя). В момент деформации происходит локальное расширение решетки с образованием разрежения электронной плотности между узлами (метастабильное состояние 2) и сгущение (или сохранение) электронной плотности во френкелевском двойном слое вследствие уменьшения его толщины выдвигающимися к поверхности ион-атомами (вследствие дальнодействия электрических сил, создающих поверхностное натяжение по электронной теории Я. И. Френкеля, положение границы поверхности внешнего облака коллективизированных электронов на схеме принято почта независящим от локальных нарушений френкелевского двойного слоя, хотя такое условие не является обязательным для существа дела — в любом случае в момент деформации плотность элек-

Упрочнение. Возрастающая в процессе деформации плотность дислокаций приводит к росту внутренних упругих полей, которые служат барьерами для подвижных дислокаций, причем не только скопления, но даже случайно распределенные одиночные дислокации создают сложную систему разновысоких барьеров -[11]. Встретив такой барьер, дислокация остановится, если его высота W>aa (a — действующее на дислокацию напряжение) . Дальнейшее движение дислокации возможно в двух случаях: при соответствующем повышении действующего напряжения а и за счет тепловых флуктуации. Поэтому в общем случае можно говорить о термической и атермической активации движения дислокаций и записать

наций. На первый взгляд может показаться, что это утверждение противоречит известным данным о том, что плотность дислокаций прямо пропорциональна квадрату предела текучести и степени деформации [5J. Следовательно, образование трещин должно начаться в области максимальной деформации, где отмечается наибольшая плотность дислокаций, т. е. в среднем сечении образца.

При жестком облучении нейтронами или другими высокоэнергетическими частицами кристаллическая решетка металла претерпевает изменения, напоминающие те, что происходят при глубокой холодной деформации. Появляются вакансии в решетке, меж-узельные атомы, дислокации; это увеличивает скорость диффузии специфических примесей или легирующих компонентов. В процессе облучения может происходить локальное повышение температуры — так называемый «.температурный пик». Существуют два типа пиков: термические, при которых практически все атомы остаются на своих местах в решетке, и пики смещения, когда множество атомов перемещается в междоузельные положения.

или, учитывая, что для принятой схемы деформации пластические деформации появляются при а* — 2as — crji получим

При нагружении пластины с отверстием напряжениями разного знака на границе невозмущенной области (рис. 7.11) концентрация напряжений сказывается в большей степени и зависит от соотношения ру и рх. Такая концентрация при ру=—рх встречается при кручении полых валов трансм'иссии двигателей и в других конструкциях. В этом случае си = 4 при упругом нагружении [15], а при упругопластическом нагружении пластические деформации появляются при меньших (на 40—45%) нагрузках, чем при одноосном нагружении.

Цилиндрическая оболочка под давлением, жестко закрепленная по краю. Этот пример рассмотрен в работе [6] с применением метода упругих решений и приведен в работе [7]. Получающаяся по упругому расчету максимальная интенсивность напряжений в заделке возникает на внутренней поверхности оболочки и равна а,-= л/ЗрЛ/А, что вдвое больше интенсивности напряжений в гладкой части оболочки вдали от заделки. Поэтому текучесть начинается в заделке при давлении рт = ат h/R -y^ Для упрощения выкладок и облегчения решения принимается, что интегральные функции пластичности /!, /2, /з в пределах упругопластиче-ской области не меняются и сохраняют свое минимальное значение. В результате получено, что пластические деформации появляются в заделке при р > (4/7) рт, что почти вдвое ниже условия, определяемого по действительным напряжениям в заделке.

Проведенные нами исследования показали, что покрытия лаком 302 и материалом В-58 не оказывают заметного влияния на предел выносливости стали 12Х17Н2. В 3 %-ном растворе NaCI при N «1т2-107 цикл как лучшее защитное действие оказывает покрытие из лака 302, при этом условный предел коррозионной выносливости в 2 раза выше, чем без покрытий, а при N-2- 106 цикл условный предел коррозионной выносливости стали, покрытой пленкой лака 302, скачкообразно снижается (рис. 101). Кривая коррозионной усталости дважды претерпевает перелом. Условный предел коррозионной выносливости стали с покрытием при базе 5 • 107 цикл нагружения составляет 285 МПа, что всего на 30 % превышает условный предел коррозионной выносливости стали без покрытия. Причина скачкоподобного снижения выносливости образцов, покрытых лаком 302, — нарушение сплошности защитного слоя. I В нем в результате многократной деформации появляются пузырьки и трещины.

2. При разгрузке после некоторой пластической деформации и последующей нагрузке того же знака пластические деформации появляются в районе точки а, е, соответствующей максимальным напряжению и деформации, достигнутым в предшествующем упругопластическом деформировании образца. Дальнейшее нагру-жение соответствует кривой а — е, имеющей место при непрерывном нагружении до тех же величин напряжения и деформации.

Для чугуна каждой марки существуют достаточно стабильные соотношения между различными механическими характеристиками. Так, например, отношение временного сопротивления изгибу к временному сопротивлению разрыву для чугуна СЧ 18-36 равно двум. Отношение временного сопротивления сжатию к временному сопротивлению разрыву равно четырем. Пределы упругости и текучести на диаграмме испытаний не проявляются. Чугун, как известно, не подчиняется закону Гука, и остаточные деформации появляются в них при относительно малых напряжениях. Это объясняется большим количеством графитовых включений. При напряжениях, составляющих 40—50% от временного сопротивления при растяжении, остаточные деформации достигают заметной величины. Диаграмма напряжение — удлинение представляет собой кривую, почти не имеющую прямолинейного участка. Иногда условно принимают величину предела текучести серого чугуна, равную 70% величины временного сопротивления растяжению.

Несущую способность соединений обычно оценивают по разрушающей нагрузке или напряжению (нагрузке, отнесенной к площади поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы). Такой метод оправдан тем. что заметные пластические деформации появляются лишь при действии нагрузок, близких к разрушающим.

Можно предположить, что в условиях многоосного напряженного состояния полосы деформации появляются одновременно во многих участках образца; они могут пересекаться и размножаться за счет своего пересечения. С увеличением степени деформации аморфные металлы, в конце концов, разрушаются вследствие возникновения трещин и пор именно в местах пересечения полос деформации. Однако, поскольку аморфные металлы, как будет показано-ниже, имеют высокую вязкость, то еще до возникновения пор (в уже имеющихся участках пересечения полос деформации) аналогичные полосы деформации появляются в других частях образца, В результате в одних участках образца деформация прекращается, ко локализуется в других.

В кристаллах, ориентированных для двойного и множественного скольжений, уже на начальной стадии деформации появляются клубки дислокаций. К концу второй стадии деформационного упрочнения сплетения объединяются в границы дислокационных ячеек. Если в кристалле действуют две равноправные системы скольжения, ячейки принимают ромбовидную форму, вытягиваясь вдоль линии пересечения активных плоскостей скольжения. В случае множественного скольжения образуются замкнутые округлые ячейки с размытыми границами [201]. При этом, как правило, указывают следующие основные причины, приводящие к локальному образованию кластеров дислокаций [201].

Пластические деформации появляются только при выполнении условий нагружения (3.67), которые для малого конечного п-го этапа определяются следующим образом:

Механические свойства существенно зависят от температуры. Под воздействием внешних нагрузок происходит рекристаллизация (явление хладотекуче-сти). Необратимые остаточные деформации появляются при нагрузках выше 3 МПа и температуре 80...100°С