На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Деформации кристалла

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Для объяснения процесса полигонизации предложен следующий дислокационный механизм. При деформации кристалла, например,[1, С.54]

Для объяснения процесса полигонизации предложен следующий дислокационный механизм. При деформации кристалла, например, путем изгиба возникают дислокации, неупорядоченно распределенные в плоскостях скольжения (рис. 58, а). При нагреве, достаточном для протекания самодиффузии, дислокации различных знаков аннигилируют, а избыточные дислокации одного знака[3, С.81]

Для объяснения процесса полигонизации предложен следующий дислокационный механизм. При деформации кристалла, например,[5, С.54]

Изменение параметра решетки в приповерхностном слое рассматривается в [434] как один из видов "сторонней" деформации кристалла, т.е. деформации, обусловленной иными причинами, чем внешнее напряжение сдвига. Так как упругая деформация, отвечающая теоретическому сопротивлению сдвига, составляет 3-5%, автор [434] приходит к заключению, что в поверхностном слое кристалла, где осуществлена деформация 3-10%, должно происходить термофлуктуационное зарождение дислокационных петель при малом внешнем приложенном напряжении. Кроме того, следует заметить, что даже такой очень малой по глубине от поверхности области аномалии в динамических параметрах решетки вполне достаточно для облегченных условий зарождения одиночного или двойного перегиба при движении дислокаций (см. п. 5.2), а также для снижения энергии образования точечных дефектов, в частности, вакансий, которые, как будет показано в п. 5.2, выше температурного порога хрупкости Ткр контролируют движение дислокаций в модели с консервативно движущимися ступеньками, а ниже Ткр целиком определяют механизм низкотемпературной микропластичности в области низких и средних величин напряжений (см. гл. 7).[7, С.132]

Для выяснения этого необходимо рассмотреть особенности строения аморфных металлов. Качественная двумерная схема деформации кристалла приведена на рис. 8.7,а, а аморфного твердого тела— на рис. 8.7,6. В кристалле при приложении касательного напряжения деформация происходит вследствие того, что дислокация, изображенная в центре рисунка, при своем движении смещает одну часть кристалла относительно другой. Поэтому прочность кристалла определяется подвижностью дислокаций. Напротив, поскольку в аморфном твердом теле не существует кристаллографических 'плоскостей, при приложении касательного напряжения к группе[4, С.229]

В последние годы появился еще ряд работ, в которых рассматриваются особенности генерации дислокаций приповерхностными источниками и получены результаты, аналогичные [162]. Так, в работе [378] рассмотрено образование и рост скопления прямолинейных дислокаций у плоской поверхности кристалла.Показано, что в кристалле со случайным полем внутренних напряжений, порожденным ростовыми дислокациями, интенсивность размножения дислокаций поверхностным источником существенно больше (« в 1,7 раза), чем внутренним. При этом в ходе пластической деформации кристалла длина скопления, порожденного поверхностным источником, и число дислокаций в нем могут более чем на порядок превосходить длину и число дислокаций для скопления, генерированного внутренним источником. Показано, также, что обнаруженная особенность скоплений дислокаций у поверхности может в ряде случаев оказать существенное влияние на закономерности пластичности кристаллов. При этом авторы [378, 379] исходили из следующих предпосылок: во-первых, дисперсия компонент тензора внутренних напряжений а(х), вызываемого в точке х кристалла ростовыми дислокациями у поверхности, примерно вдвое больше, чем во внутренних точках кристалла, т.е. поле а(х) у поверхности становится неоднородным. Во-вторых, необходимо учитывать взаимодействие генерируемых поверхностным источником дислокаций с поверхностью.[7, С.123]

Кристаллы мартенсита в пространстве представляют собой пластины, сужающиеся к концу, и на фотографиях, снятых с плоскости шлифа, кажутся игольчатыми. Согласно результатам электронно-микроскопических и рентгеновских исследований, кристаллы мартенсита имеют мелкоблочное строение с размером блоков по-рядка 10~х м. Кристаллы мартенсита располагаются под углами 60 и 120° относительно друг друга. Это говорит о том, что они формируются по определенным кристаллографическим плоскостям исходной аустенитной фазы. Размер кристаллов мартенсита зависит от величины кристаллов аустенита, поэтому из мелкозернистого аустенита образуется мелкоигольчатый мартенсит, из крупнозернистого аустенита - крупноигольчатый. Превращение аустенита в мартенсит происходит с изменением объема (1% для стали с 1% С). Это вызывает значительные микронапряжения, дробление блоков и фазовый наклеп. Внутренние напряжения увеличиваются при увеличении содержания углерода в стали и могут приводить к образованию микротрещин в закаленной стали. Вследствие деформации кристалла мартенсита в процессе его образования и роста в нем наблюдается высокая плотность дислокаций, порядка 10'2 см"2 для высокоуглеродистой стали.[6, С.163]

На настоящее время известны также и иные механизмы пластической деформации кристалла, которых мы здесь не касаемся.[9, С.30]

Введение в металл малых количеств растворимых добавок приводит к торможению дислокаций при деформации кристалла под воздействием небольших напряжений. Дислокации задерживаются полями напряжений вокруг атомов растворенного элемента.[8, С.109]

Физическая причина различия этих двух типов деформации кристаллических твердых тел связана с тем, что при упругой деформации кристалла атомы мало смещаются из равновесных положений и не меняют своих ближайших соседей, а при пластической деформации относительное смещение атомов превышает межатомное расстояние и приводит к локальному сдвигу одной части кристалла относительно другой.[10, С.9]

В результате в области упругого двойникования практически решена одна из основных задач физики прочности и пластичности — достижение полного количественного описания процесса пластической деформации кристалла упругим двойникованием в дислокационных терминах. Поскольку эта задача еще не решена для других способов пластической деформации, то представлялось полезным изложить совокупность результатов, полученных при изучении упругих двойников. Кроме того, знакомство с этой областью позволяет также рассмотреть ряд проблем физики прочности и пластичности, таких, как гистерезис, последействие, акустическая эмиссия, эффекты сверхупругости и памяти формы, на уровне изолированного скопления дислокаций, что позволяет перейти к дислокационному описанию термоупругих мартенситных включений и сегнетоэластических доменов.[10, С.12]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
2. Материалы Н.С. Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии, 1996, 256 с.
3. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
4. Масумото Ц.N. Аморфные металлы, 1987, 328 с.
5. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
6. Машков Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем, 2000, 280 с.
7. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов, 1983, 281 с.
8. Неймарк В.Е. Модифицированный стальной слиток, 1977, 200 с.
9. Левин В.А. Избранные нелинейные задачи механики разрушения, 2004, 408 с.
10. Бойко В.С. Обратимая пластичность кристаллов, 1991, 280 с.

На главную