Деформации увеличиваются

При волочении сплошного и полого профилей площадь поперечного сечения заготовки уменьшается, а следовательно, длина (из условия постоянства объема при пластической деформации) увеличивается. Количественно деформацию, так же как и при прокатке, можно характеризовать отношением полученной длины к исходной, т. е. вытяжкой ц.

В условиях сильно развитой межзеренной деформации увеличивается вероятность зарождения трещин на границах перемещающихся один относительно другого кристаллитов. Рассмотрим стык трех зерен (рисунок 2.1.6, а) в растягиваемом образце. Межзеренные смещения будут проходить в основном вдоль границы между зернами А~С и В-С, где действуют большие касательные напряжения. В результате трещина зарождается вблизи места стыка О и распространяется вдоль границ А—С и В—С (рисунок 2.1,6, б). На практике с такой схемой зарождения трещин в результате межзеренных смещений встречаются обычно при высокотемпературных длительных испытаниях. В этих условиях возможно также зарождение пор (трещин) путем слияния вакансий.

В условиях сильно развитой межзеренной деформации увеличивается вероятность зарождения трещин на границах перемещающихся один относительно другого кристаллитов. Рассмотрим стык трех зерен (рисунок 2.1.6, а) в растягиваемом образце. Межзеренные смещения будут проходить в основном вдоль границы между зернами А-С и В-С, где действуют большие касательные напряжения. В результате трещина зарождается вблизи места стыка О и распространяется вдоль границ А—С и В—С (рисунок 2.1.6, б). На практике с такой схемой зарождения трещин в результате межзеренных смещений встречаются обычно при высокотемпературных длительных испытаниях. В этих условиях возможно также зарождение пор (трещин) путем слияния вакансий.

Растяжение платины технической чистоты (99,87 %), отожженной при 1200 °С со скоростью 0,6—0,7 %/ч и приводит к значительной внут-ризеренной деформации. Смещения границ зерен при 20—500 °С почти не происходит. При 600 °С относительная доля деформации, связанной со смещением границ зерен, равна 13 %, причем наряду с интенсивным развитием следов скольжения наблюдается возникновение межкристал-литных трещин. При дальнейшем повышении температуры доля меж-кристаллитной деформации увеличивается, достигая 23% при 1000 °С; внутризеренное скольжение уменьшается, миграция границ зерен увеличивается [1]. При высокой температуре платина в атмосфере кислорода улетучивается. Скорость возгонки в окислительной атмосфере при 1400 °С значительно увеличивается при наличии растягивающих напряжений [1]:

лома (участок /) в каждом полуцикле имеет место кратковременная пластическая деформация и цикл близок к симметричному. Растягивающие напряжения пропорциональны пределам упругости при tmin, сжимающие — пределам упругости при /max (рис. 149,6). На участке, для которого выполняется неравенство enU]

(а) Деформация растяжения. На рис. 2 приведено процентное содержание разрушенных частиц в зависимости от пластической деформации и отмечено, что в процессе увеличения пластической деформации увеличивается область трещинообразования. Микрофотография на рис. 1 показывает, что трещины образуются преимущественно в частицах большего размера, ориентированных так, что их наибольшая ось параллельна растягивающему усилию. Это подтверждается приведенными .в табл. I данными по среднему

3 v м/р скорости деформации увеличивается удельная энергия деформации, а следовательно, и

Весьма вероятна различная последовательность изменения в процессе развития трещины характера разрушения при мак-рохрупком и макропластичном изломе. При макрохрупком разрушении в очаге излома наблюдается наиболее значительная (для данного излома) степень пластической деформации, по мере роста трещины пластичность уменьшается. При макропластичном разрушении в очаге излома мы имеем наименее (для данного излома) пластичное разрушение, по мере распространения разрушения степень пластической деформации увеличивается.

На рис. 1.34 показана кривая зависимости о (е) для стеклообразных полимеров. На ней можно выделить три области А, В, С. Область А соответствует упругой деформации и описывается законом Гука. Величина деформации на этом участке относительно невелика и измеряется единицами процентов. После снятия напряжения деформация исчезает практически мгновенно. При дальнейшем увеличении напряжения скорость роста деформации увеличивается и при достижении предела вынужденной эластичности авэ в образце начинает развиваться вынужденноэластическая деформа-

Распределение зерен по размерам. На рис. 2 представлены гистограммы распределения частот линейных размеров зерен технического железа в исходном состоянии (а) и после деформирования при термоциклировании с прохождением через интервал сверхпластичности (б). Обе гистограммы обнаруживают некоторую скошенность (в сторону меньших размеров зерен), но для сверхпластично деформированного материала скошенность значительно возрастает. Это подтверждается подсчетом коэффициентов асимметрии [5], характеризующих скошенность по сравнению с нормальной кривой распределения. Так, параметр скошенности f i [5], равный для исходной структуры 0,21, после сверхпластичной деформации увеличивается до 1,56. Наряду с уменьшением среднего размера зерна (от 110 до 60 мкм), имеет место значительное увеличение разнозернистости, так что при наличии зерен, имеющих размеры, практически не уступающие исходным зернам, в структуре образцов, претерпевших состояние сверхпластичности, наблюдается значительное количество мелких зерен, размерами 20— 30 мкм и менее. Это отражается при подсчете коэффициентов эксцесса ^2 [5], характеризующих «вершитшостъ» кривых распределения. Так, распределение зерен после сверхпластичной деформации отличается значительно возросшей островершинностью ("f2= =3,08 по сравнению с 0,89 для исходной структуры).

Выявленное методом рентгеновского анализа и измерения электросопротивления существование интегральной характеристики поверхностного слоя в каждый момент времени обусловило необходимость выбора нагрузки на пирамиду, при которой отпечаток характеризует «среднеагрегатное» состояние исследуемого сплава. В противном случае разброс значений, связанный с раздельным измерением микротвердости феррита и перлита, делает невозможным анализ закономерностей структурных изменений методом микротвердости. Известно, что твердость феррита по Бри-неллю в зависимости от величины зерна колеблется в пределах 65—130 кгс/мм 2, в то время как твердость перлита (также в зависимости от величины зерна) составляет 160—250 кгс/мм2 при вредней твердости стали 45 160—180 кгс/мм3 [113]. Опробование нагрузок на пирамиду от 10 до 200 гс показало, что минимальной нагрузкой, характеризующей «среднеагрегатную» твердость стали/ 45, является Р = 50 гс, при этом глубина отпечатка составляет 3—4 мкм. Результаты измерения микротвердости представлены на рис. 32. Условия трения аналогичны тем, при которых проводились исследования методом рентгеновского анализа и измерения электросопротивления. Из приведенных результатов следует, что изменение микротвердости аналогично изменению ширины дифракционной линии (220)a-Fe и электросопротивления. С увеличением нагрузки число циклов до разрушения уменьшается, а среднее максимальное значение микротвердости, пропорциональное величине действующей деформации, увеличивается (рис. 33). Количественная оценка числа циклов до разрушения по результатам измерения микротвердости совпадает со значениями, полученными двумя предыдущими методами (рис. 34).

С увеличением деформации увеличиваются прочность и твердость, однако снижаются пластичность и вязкость. Это связано с нарушением кристаллического строения при наклепе (нагар-товке). Электросопротив-ление при наклепе повы- zs шается на 2—6% у чистых металлов, на 10—20% у твердых растворов и более 1В чем в 2 раза у упорядоченных твердых растворов (также вследствие нарушения кристаллической решетки, что препятствует движению электронов).

ской деформации. С увеличением степени пластической деформации увеличиваются: прочность, твердость, электросопротивление, коэрцитивная сила и снижаются; пластичность, ударная вязкость, электро- и теплопроводность, магнитная проницаемость, коррозионная стойкость

Пластическая деформация и взаимное внедрение выступов микронеровностей начинаются при среднем давлении на контакте выше предела текучести материала. В результате пластической деформации увеличиваются размеры площадок фактического контакта за счет частичного вдавливания находящихся в контакте выступов и вступления в контакт других выступов за счет дополнительного сближения поверхностей. После деформации шероховатость поверхностей изменяется незначительно.

Технологические режимы включают обычно холодную обработку, с возвратом, циклическую обработку, крип или горячую обработку с динамическим и статическим возвратом [262,275]. С увеличением степени деформации в каждом из них, исключая возврат, наблюдаются повышение плотности дислокаций и перестройка дислокационной структуры, приводящая, в конечном итоге, к образованию ячеистой структуры, изменение размеров которой имеет тенденцию к насыщению [9].. Напряжение течения обычно пропорционально \^р независимо от степени развития ячеистой структуры Более того, дислокационные ячейки (субзерна) увеличиваются, плотность дислокаций в них уменьшается^ границы ячеек (субзерен) становятся более узкими и упорядоченными,, когда изменяется любой из следующих факторов — температура и время деформации увеличиваются, а напряжение, скорость и амплитуда деформации уменьшаются [9, 275].

Роль жесткости нагружения (или жесткости установки) в формировании квазистатических повреждений иллюстрирует рис. 2.18. При увеличении жесткости нагружения предельные односторонне накопленные деформации увеличиваются, однако при заданном времени выдержки процесс накопления деформаций прекращается при определенном значении жесткости нагружения.

Упругие деформации. Упругие деформации не зависят от структуры основной металлической массы (^с этим связана почти полная независимость модуля упругости углеродистых сталей от их химического состава [130]). Упругие деформации зависят только от характеристики графитовых включений, поэтому упругие свойства чугуна не изменяются, если в результате термической обработки изменилась только структура основной металлической массы и не изменилась форма и величина графитовых включений (нормальный случай термической обработки серого чугуна). При увеличении содержания и укрупнении графитовых включений упругие деформации увеличиваются по своей абсолютной величине (так же как пластические деформации) и уменьшаются по относительной, выраженной в процентах от суммарной деформации.

Холодная деформация ведёт к изменению механических и физических свойств и к их анизотропии ввиду образования текстуры. С увеличением степени холодной деформации все показатели сопротивления деформации увеличиваются, а показатели пластичности и вязкости уменьшаются. Электропроводность изменяется особенно резко при малых степенях деформирования. Обычно холодная деформация ведёт к небольшому уменьшению электропроводности, но для некоторых металлов (молибден, никель, вольфрам) оно может быть значительным. Способность металлов к растворению различного рода реагентами и кислотами, как правило, увеличивается и иногда может стать весьма значительной. Магнитные свойства изменяются: коэрцитивная сила и гистерезис увеличиваются, а магнитная проницаемость уменьшается. Отмечено также, что холодная деформация уменьшает теплопроводность, а также иногда изменяет цвет сплавов.

Потеряна положительная определенность матрицы.жесткости КМ. Деформации увеличиваются неограниченно при уровне нагрузки, зафиксированном в предыдущем сообщении в распечатке ' "

Роль жесткости нагружения (или жесткости установки) в формировании квазистатических повреждений иллюстрирует рис. 2.18. При увеличении жесткости нагружения предельные односторонне накопленные деформации увеличиваются, однако при заданном времени выдержки процесс накопления деформаций прекращается при определенном значении жесткости нагружения.

деформаций (непрерывно увеличивается шейка) с увеличением числа циклов увеличиваются (рис. 5.5, а). Для данных условий нагружения (aft = 660 МПа) уже в 20-м полуцикле (k = 20) истинные деформации увеличиваются примерно в 1,4 раза по сравнению с нулевым полуциклом (k = 0); при k = 48 и k = 76 они возрастают соответственно в 2,6 и в 8 раз, в то время как ширина петли изменяется за указанные полуциклы соответственно в 1,1; 2,4 и в 7 раз. При этом прирост истинных максимальных напряжений для данных полуциклов нагружения составлял: с 670 МПа (при k = 0) до 680 МПа (при k = 20), 708 МПа (при k = 48) и

Пластическая деформация и взаимное внедрение выступов микронеровностей начинаются при среднем давлении на контакте выше предела текучести материала. В результате пластической деформации увеличиваются размеры площадок фактического контакта за счет частичного вдавливания находящихся в контакте выступов и вступления в контакт других выступов за счет дополнительного сближения поверхностей. После деформации шероховатость поверхностей изменяется незначительно.

Потеряна положительная определенность матрицы.жесткости КМ. Деформации увеличиваются неограниченно при уровне нагрузки, зафиксированном в предыдущем сообщении в распечатке ' "