Деформируется пластически

{112} должно превысить величину v/б1, где "р—энергия дефекта упаковки. Если, в соответствии с имеющимися оценками [125, 126], принять для металлов VIA группы значение у ^ 0,3—0,5 Дж/м2, то критическое напряжение двойникования должно составлять 3—5. ГПа. Столь высокие напряжения сдвига от внешней нагрузки металлы VIA группы не могут выдержать даже при абсолютном нуле, а между тем двойникование наблюдается для металлов этой группы при напряжениях, почти на порядок меньше указанных. Этот оценочный расчет также свидетельствует о необходимости создания в деформируемом материале нагромождения дислокаций, способного при сравнительно низком уровне напряжения сдвига от внешней нагрузки обеспечить необходимую для начала работы двойникового источника концентрацию напряжений. Роль препятствия в поликристалле может сыграть граница зерна, а в пределах одного зерна (в монокристалле) — различные барьеры типа малоподвижных дислокаций Коттрелла с вектором Бюргерса а (100) и т. д.

Динамический возврат. Эволюция дислокационной структуры во время динамического возврата начинается в наиболее деформированных местах с накопления дислокаций и постепенного образования субграниц. С повышением плотности дислокаций скорость их аннигиляции возрастает до тех пор, пока не станет равной скорости их образования. В результате плотность дислокаций увеличивается до равновесной величины подобно тому, как это происходит в холодно-обработанных и подвергнутых возврату металлах. Поскольку только часть субграниц способна мигрировать, стенки ячеек должны непрерывно распадаться и вновь образовываться в процессе, названном ре-полигонизацией [275]. Равновесное положение стенок определяется плоскостью расположения дислокаций в них и способностью последних покидать свои плоскости скольжения для образования более регулярных низкоэнергетических границ. От способности дислокаций к поперечному скольжению, ограниченной в металлах и сплавах с низкой энергией дефекта упаковки, в значительной мере зависит степень динамического возврата в деформируемом материале.

До сих пор нет общего мнения о первопричине разупрочняю-щего. воздействия водорода, Воздействие водорода на рост трещины в сталях и сплавах обусловлено самыми разными, порой конкурирующими, элементарными процессами взаимодействия водорода в деформируемом материале с атомами кристаллической решетки и с дефектами структуры. Полагают, что водород, хемсорбируяеь на активированных деформацией внешних и внутренних поверхностях, ослабляет межатомные связи в металле. Результатом такого взаимодействия, в зависимости от условий деформирования, может быть либо облегчение пластического деформирования, либо разрушение металла. При этом основная причина водородной хрупкости металла - локализация действия водорода в наиболее ослабленных местах (49, 94].

Движение дислокаций в деформируемом материале способно порождать дислоцированные атомы и вакансии, решетки и повышают

где г — радиус ведущего колеса в см, Ъ — ширина зубчатого венца в см, k « 150 • 104 Н/см2. Жесткости зубчатых передач 1—2 и 3—4 обозначим соответственно через с2 и с«, а жесткости валов — через съ С3, с5. Предположим, что упругие элементы передаточного механизма обладают также диссипативпыми свойствами (связанными с внутренним трением в деформируемом материале и с конструкционным демпфированием [79]), которые характеризуются коэффициентами сопротивления bi, ..., bf,. Иными словами, предполагается, что при изменении деформации г-го элемента по закону 0ГШ возникает момент

Вдавливание, также является распространенным видом испытательного воздействия. Оно широко используется для определения твердости материалов путем создания контактных напряжений при воздействии на поверхности образца твердого малодеформирующегося наконечника. Как правило, при вдавливании растягивающие напряжения и удлинения малы по сравнению с касательными напряжениями и сдвигами, создающимися в деформируемом материале.

Следует заметить, что основное распространение получила теория вязкоупругости при медленных процессах деформирования, что привело к развитию теории ползучести и ее приложений в различных областях техники и строительства. В данной области теории вязкоупругости получено много важных результатов [1, 2, 5, 11. 24, 26, 29, 50]. В то же время во многих областях техники вязкоупругие материалы подвергаются импульсивным воздействиям, при этом в деформируемом материале происходят волновые процессы.

конструкций, не могла адекватно описать распространение упругой волны в деформируемом материале.

При рассмотрении демпфирования колебаний, обусловленного необратимыми процессами, происходящими в циклически деформируемом материале, представляет практический интерес рассеяние энергии при значительных напряжениях, которые могут возникать в элементах колебательной системы вблизи резонанса (при напряже-

Эта хрупкость в меньшей степени проявляется в деформируемом материале, так как он после горячей обработки давлением подвергается отжигу. В значительной степени она выявляется в отливках и сварных соединениях: в наплавленном металле и в зоне термического влияния.

действующему в материале. Барабан 12 тросом 14 связан с маховичком бесступенчатой коробки передач 2, что позволяет задавать ту или иную скорость вращения наружного цилиндра вискозиметра и соответственно регистрировать задаваемые градиенты скорости в деформируемом материале. При одновременном изменении величины напряжений сдвига и скорости деформации исследуемого материала барабан 12 поворачивается вокруг его оси, и индикатор 11 перемещается вдоль барабана. Это дает возможность получить на закрепленной на нем бумаге кривую течения материала.

В том случае, когда одна из фаз (обычно упрочняющая) не деформируется пластически, соотношение Петча оказывается совершенно неприемлемым, так как оно предполагает развитие скольжения во второй фазе под действием плоских скоплений дислокаций в первой фазе у ее поверхности. Для объяснения пластического: течения в деформируемой фазе на основе магния в эвтектике Mg—Mg2Ni Экелмайер и Гертцберг [16] проанализировали

« 3-10~2, приведены в табл. III. Сравнение значений коэффициентов перенапряжения для упругой и пластической матриц, приведенных в табл. II и III, показывает, что они меньше, если матрица деформируется пластически 1). Кроме того, коэффициенты

малышх напряжений и деформаций. Авторы [40] признают, что упрощенные формулы пригодны только для случая упругого нагружения однородных материалов. В образцах из композита алюминиевая матрица деформируется пластически, в результате истинное максимальное напряжение в волокне ниже значений, представленных на графиках. Однако, поскольку не существует в настоящее время сколько-нибудь пригодных уравнений для вычисления истинных напряжений и деформаций ползучести при изгибе композитных образцов, здесь приводятся результаты из работы [40].

Рис. 1.1. Массив параллельных цилиндрических отверстий в однородной пластичной матрице. Такой «композит» заметно анизотропен, «пластически» сжимаем и деформируется пластически при всестороннем растяжении или

В точке б статическая нагрузка от=370 МПа; атах= =в35 МПа; Omin = 95 МПа. В этом случае материал деформируется пластически в холодном состоянии при растяжении, а в области высоких температур его нагружение сжимающими усилиями незначительно. Таким образом, основное повреждение накапливается в полуцикле растяжения. Наконец, в точке в при статической нагрузке о,п=120 МПа значения отах и отщ равны: 585 МПа в полуцикле растяжения (о0,2 = 600 МПа) и 345 МПа в полуцикле сжатия (ао,2 = 380 МПа). Как видно, деформирование происходит в упругой области; следовательно, повреждае-

Холодная пластичность может наблюдаться также у некоторых неметаллических материалов (например, у горных пород), однако для ее проявления необходимо весьма большое всестороннее сжатие. В частности, мрамор, являясь при обычном (атмосферном) давлении типично хрупким материалом, в условиях высокого давления (~ 1№кГ/см2) деформируется пластически, не разрушаясь (см. главу VIII, § 8.6). В отличие от этих материалов, металлам холодная пластичность свойственна при нормальном давлении.

Теория течения может быть обобщена на случай произвольной поверхности текучести с помощью принципа максимума скорости работы пластической деформации. Пусть элемент тела находится в состоянии пластического течения и в данный момент заданы приращения компонентов пластической деформации de,f.. Обозначим через сту действительные напряжения в данный момент. Так как элемент деформируется пластически, то изображающая точка, соответствующая напряжениям 0у, лежит на поверхности течения, т. е.

После изготовления сосуда остаточные напряжения в кольцевых швах близки к атш, поэтому материал шва при нагружении сосудов внутренним давлением деформируется пластически. Следовательно, осевые относительные деформации в шве могут быть определены зависимостью

мированными в упругой стадии, а ряд деталей -под влиянием передаваемых ими сил, деформируется пластически и подвергается износу после пластической деформации (подшипники в дышлах паровозов, бандажи, рельсы и др.); б) пластическая деформация поверхности деталей (например, путем накатки роликами) применяется как техно-

Негомогенная пластическая деформация аморфных сплавов сопровождается микроразрушениями (при гомогенной деформации весь образец деформируется пластически). Структура полосы скольжения в этом случае имеет вид, представленный на рис. 42, где жирными линиями вьщелены края этой полосы, а межкластерные участки заштрихованы.

и вольфрама не вызывали заметных изменений размеров. Таким образом, причиной размерных изменений является то, что оба материала — нихром и упрочняющее волокно — связаны в композиции. Поскольку коэффициенты термического расширения волокна и матрицы сильно различаются (табл. 11), при нагреве и охлаждении в элементах композиции появляются внутренние напряжения, релаксация которых ответственна за необратимое формоизменение образцов. При описании формоизменения композиции можно использовать модель «термического зацепления», в которой на первой стадии цикла деформируется пластически один элемент, а на последующей — другой элемент композиции.