Оглавление:
Процесс ползучести
- Процесс ползучести. Механизм пластической деформации при ползучести в основном такой же, как и при обычной пластической деформации. Однако если кратковременная пластическая деформация смещается, локализуясь в пучке скользящих поверхностей, а блок значительных размеров остается практически недеформированным, то ползучесть очень велика по большому числу
скользящих поверхностей; поэтому на микроскопических изображениях обычно не обнаруживается следов сдвига, более или менее равномерно распределенных по зернам кристалла. Кроме того, длительное воздействие напряжения при высоких температурах может вызвать изменения в системе скольжения,
которая в нормальных условиях остается инертной. Для объяснения Людмила Фирмаль
механизма ползучести необходимо различать начальную стадию и стадию установившейся ползучести. Когда зерно деформируется путем приложения тангенциального напряжения t, многие дислокации замедляются разрушением., Рис, 288. Чтобы сдвинуть их, нужно лишь немного увеличить напряжение. Существует слегка подавленный источник Франк-Рида, критическое напряжение которого несколько выше текущего. В сплаве, содержащем много микроскопических выделений (дисперсных упрочненных сплавов), которые более или менее равномерно распределены, характерно расположение дислокаций, как показано на рисунке. 288;под
действием приложенного напряжения линия кривой сдвига между препятствиями. Поскольку атомы находятся в состоянии теплового движения, дислокационные линии никогда не остаются неподвижными, они вибрируют и изгибаются все больше и больше. Поэтому всегда существует вероятность того, что два соседних участка примут конфигурацию, обозначенную пунктирной линией и обозначенную буквой А. После этого последовательные части дислокационных линий будут уничтожены друг от друга, а остальные срастутся и займут позицию противника. Таким образом, расстройство в виде ряда внедренных выделений не является§ 192] долговременным разрушением 431 Непреодолимое, со временем, развертывание полностью или частично проходящее через него. Энергия, которая должна быть передана дислокации, чтобы пройти
- через препятствие, называется энергией активации. Во-первых, дислокации с низкой энергией активации продолжаются, а для дислокаций с высокой энергией активации каждое движение дислокации вызывает пластическую деформацию, и ее скорость уменьшается со временем, потому что вероятность сообщения энергии, требуемой тепловым движением атомов, мала. Это продолжается до тех пор, пока не исчерпается весь запас дислокаций с достаточно низкой энергией активации. Высвобожденные
дислокации обычно задерживаются на препятствиях в виде групп, подобных тем, что показаны на рисунке. Как и при обычной пластической деформации, ее ползучесть сопровождается упрочнением материала. Увеличение сопротивления этих групп добавлению новых дислокаций является второй причиной снижения скорости ползучести на первом участке кривой. С другой стороны, из-за флуктуации температуры, которая вызывает диффузионное движение вакансий и похороненных атомов, замедленная дислокационная группа разрушается, и некоторые дислокации покидают плоскость скольжения. Как уже отмечалось в§ 70, дислокации одного и того же знака располагаются в разных плоскостях скольжения, располагаются вертикальными рядами и стремятся образовать границы блок
а. Такая фрагментация зерна Людмила Фирмаль
делит его на отдельные блоки, ориентация которых несколько отличается, но на практике это наблюдается на втором этапе ползучести. Грубое описание этого процесса ползучести не является исчерпывающим. При высоких температурах в сплаве происходят различные изменения: потеря новой фазы, ориентационная диффузия примесей и др. Эти явления влияют на процесс ползучести. При достаточно высоких температурах поликристаллических металлов границы зерен становятся слабее самих зерен, и значительная часть деформации ползучести обусловлена скольжением частиц относительно друг друга. Это скольжение име
ет характеристики вязкого течения, частицы имеют неправильную форму, и каждая частица соответствует сопротивлению из своей окрестности, поэтому она кинетически затруднена. Такое скольжение становится возможным за счет пластической деформации частиц, иногда с появлением зернограничных трещин, приводящих к их разрушению.
Смотрите также:
| Усталостная прочность при сложном напряженном состоянии | Длительное разрушение |
| Ползучесть металлов | Температурные зависимости ползучести и длительной прочности. |
