Деформации полностью

В поликристаллах процесс скольжения затрудняется из-за значительного числа зерен, отличающихся величиной и формой и различно взаимно ориентированных. Во время пластической деформации поликристалла число дислокаций и других несовершенств кристаллической решетки увеличивается; происходит перераспределение дислокаций и их концентрирование на границах зерен, фрагментов и блоков мозаики. Поэтому сопротивление деформации у поликристаллов значительно выше, чем у монокристаллов, а пластичность ниже.

К сожалению, все приведенные выше модели не учитывают известную в теории деформационного упрочнения особенность пластической деформации поликристалла, а именно стесненный или даже принудительный характер деформации каждого отдельного зерна. Стесненность в данном случае означает, что независимо от ориентировки деформация во всех зернах и напряжения на границах должны быть одинаковы.

приходят к выражению для относительной деформации поликристалла: .

Процесс пластической деформации поликристалла, так же как и монокристалла, при отсутствии рекристаллизации и возврата (см. ниже), сопровождается упрочнением (наклё-

б) образование определённой кристаллографической ориентировки зёрен (текстуры); чем выше степень деформации поликристалла, тем резче выражена текстура; следствием образования текстуры является анизотропия свойств деформированного поликристалла;

Кривая упрочнения. Влияние наклёпа на сопротивление деформации поликристалла может быть представлено кривой упрочнения (фиг. 6). По оси ординат отложено истин-

При упругопластическом деформировании поликристаллических материалов вследствие структурной неоднородности, обусловленной различной ориентацией отдельных зерен технологической обработкой, возникает неоднородность деформации поликристалла.

том, что в поликристаллическом объекте деформация всех кристаллитов одинакова и не зависит от их ориентации по отношению к направлению действующей силы. Компоненты тензоров упругой жесткости агрегата могут быть найдены усреднением компонент тензоров упругой жесткости отдельных кристаллитов. Для осуществления этого целесообразно вначале рассмотреть плотность энергии деформации отдельного кристаллита, после этого, на основании сделанного предположения о характере распределения кристаллитов по ориентациям, записать плотность энергии деформации кристаллита как функцию деформации агрегата, а затем вычислять плотность энергии деформации поликристалла как среднее от плотности энергии деформации отдельных кристаллитов с весом-функцией распределения кристаллитов по ориентациям.

Плотность энергии деформации поликристалла, на основании предположения Войта, записывается так:

При упругопластическом деформировании поликристаллических материалов вследствие структурной неоднородности, обусловленной различной ориентацией отдельных зерен и технологической обработкой, возникает неоднородность деформации поликристалла [48—50]. Практически независимо от вида нагружения, для одного и того же материала характер неоднородности при статическом и длительном статическом нагружениях сохраняется [50, 82]. Внутризеренная неоднородность порождает неравномерность макродеформации на отдельных малых участках растягиваемого образца (рис. 4.27).

где Ае^/ — однородная избыточная силовая (в отличие от температурной) деформация зерна относительно деформации поликристалла, а

В проведенном расчете изотропное упрочнение не учитывалось. Поэтому предел текучести тт в системах скольжения оставался постоянным, причем (Ту = 2ту и ЕУ = ау/Е0 = (тт/О0)/(1 + v). В итоге вместо (2.78) можно написать д/ау — (3/2) (F/ey — в{р)/еу) х X (1 — р0)/(1 + v) = (3/5) (Y/By — е<р>/еу). С увеличением Y сплошная кривая на рис. 2.26 асимптотически стремится к прямой с угловым коэффициентом (3/5) G'/G0 = 0,006. Эта прямая на оси ординат отсекает отрезок (оУсгу)0, который соответствует относительному напряжению, вызывающему при отсутствии упрочнения пластическое течение во всех кристаллических зернах, причем в каждом из них активизируется по пять независимых систем скольжения. В этом случае каждое зерно обладает необходимым числом степеней свободы (шесть степеней свободы по числу независимых компонентов тензора деформации, которые связаны одним дополнительным условием о неизменности объема при неупругом деформировании), чтобы деформироваться совместно с поликристаллом, т. е. приращения пластической деформации (в «макроосях») во всех зернах одинаковы и совпадают с приращениями пластической деформации поликристалла. При этом взаимодействие зерен становится несущественным, а увеличение а связано лишь с их упрочнением (для идеально пластических зерен G' = 0 и а остается постоянным). В этом расчете получено (д/<Гу)0 = 1,532, а в [7, 60] — соответственно 1,536 и 1,541. Эти результаты хорошо согласуются между собой и характеризуют возможную погрешность вычислений, связанную с осреднением напряжений и деформаций по конечному числу кристаллических зерен. Показано [61 ], что увеличение при осреднении числа зерен с 28 до 91 изменяет результат лишь на 0,4 %.

Все реальные тела под воздействием внешних сил в большей или меньшей степени изменяют свои размеры—деформируются. Деформация — изменение первоначальной формы и размеров тела при действии на него внешних сил. Деформации, полностью исчезающие после снятия нагрузок, называются упругими, а остающиеся — пластическими или остаточными деформациями.

Материал называется абсолютно упругим, если после прекращения действия на него внешних сил полностью исчезают вызванные силами деформации.

5. Допущение об идеальной упругости. Это допущение предполагает, что в известных пределах нагружения материал обладает идеальной упругостью, т. е. после снятия нагрузки деформации полностью исчезают.

а) 01бласть локальной пластической деформации полностью ограничивается пределами одного зерна, окружающего вершину трещины;

Две функции /гиб, определяющие величину сдвига и угол наклона волокна, не являются произвольными функциями х или X. Если эти функции заданы, то градиенты деформации полностью определены. Поскольку эти градиенты в действительности являются производными одной и той же функции х(Х), /г и 6 должны удовлетворять некоторым условиям совместности. Эти условия совместности получаются исключением х из соотношений (21) при помощи перекрестного дифференцирования. Если волокнй первоначально прямолинейны и параллельны друг другу, так что а0 направлен по оси К, а п0 — по оси Y, то из

Трехстадийность процесса циклической пластической деформации полностью подтверждается изменениями ширины дифракционных линий на соответствующих этапах деформирования.

в некоторых работах [141, 340, 341] принимается как наиболее общее уравнение состояния материала при упруго-пластическом деформировании. В соответствии с изложенным выше это справедливо только для материала, не чувствительного к истории нагружения. Такое уравнение состояния предполагает, что мгновенная скорость пластической деформации полностью определяет мгновенные условия нагружения, а состояние материала характеризуется величиной пластической деформации независимо от процесса ее накопления во времени.

Влияние скорости на сопротивление материала деформации полностью определяется феноменологическим коэффициентом вязкости. В области линейной зависимости напряжения от лога-

(по В. В. Новожилову) касательного напряжения на наибольшее главное напряжение. На рис. 8.22, а изображена диаграмма Г. Шнадта, на которой имеются линии текучести и разрушения и области упругой и пластической работы материала. Величина П характеризует пластические свойства материала — чем она больше, тем в большей мере пластичен материал. При ог1 = а2 = а3, когда Г12 = т1з=!1 независимо от того, являются ли напряжения сжимающими или растягивающими, пластические деформации полностью исключены, и вместе с тем П = 0. Однако, как будет отмечено

ниже, для такого материала как сталь, даже при П^О, в некотором диапазоне малых значений П пластические деформации полностью исключены. Величину П можно рассматривать как меру влияния вида напряженного состояния на пластические свойства материала. Чем меньше П (но не меньше определенной величины — ординаты точки /0)> тем приходится создавать более высокий уровень напряжений, мерой которого является аь для возбуждения пластического течения. Итак, по оси абсцисс откладывается мера уровня напряженного состояния, а по оси ординат мера влияния типа напряженного состояния на сопротивления материала пластическим деформациям. Сетка линий диаграммы Шнадта характеризует свойства и возможности материала в разных ситуациях.

и несаморасклинивающиеся К первой разновидности относятся механизмы, у которых процесс расклинивания протекает до тех пор, пока действующий момент станет равным нулю, а упругие деформации полностью исчезнут. У несаморасклинивающихся механизмов после снятия нагрузки силы упругости стремятся расклинивать механизм, но они не в состоянии преодолеть действие сил трения в местах контакта ролика с сопрягаемыми поверхностями и чтобы расклинить их необходимо приложить какой-то момент в сторону расклинивания. Такие несаморасклинивающиеся механизмы свободного хода нашли широкое применение в самозажимных устройствах (патронах, оправках, приспособлениях и других механизмах).