Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-12-10 | 451 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Поскольку процесс кристаллизации при затвердевании жидкого металла идет одновременно из большого числа центров кристаллизации, технический металл представляет собой конгломерат зерен (кристаллитов). Неправильность внешней формы зерен металла, а также различие в направлениях кристаллографических осей в смежных зернах приводит к тому, что пограничный слой между зернами имеет нарушения правильности взаимного расположения атомов и обычно насыщен дислокациями, примесями и неметаллическими включениями. Это является следствием того, что в первую очередь кристаллизуются частицы основного металла.
Общее остаточное формоизменение поликристаллического тела складывается из пластической деформации составляющих его зерен и их относительного смещения. В соответствии с этим различают внутрикристаллитную и межкристаллитную деформации поликристалла.
Ранее было показано, что касательные напряжения, возникающие в металле под действием внешней силы, зависят от величины этой силы и фактора Шмида: ,
где: s = P / F -нормальное напряжение в площадке, перпендикулярной действующей силе, m = cos j cos l - фактор Шмида, cos j и cosl- направляющие косинусы рассматриваемой площадки (см. рис. 19).
Поскольку максимальное значение фактора Шмида m = 0,5 получается при углах j = l = 450, максимальное касательное напряжение возникает в площадках c этими значениями углов и численно равно tmаx = 0,5s.
До определенного значения внешней силы касательные напряжения не превосходят величины, достаточной для пластической деформации, и металл деформируется упруго, после снятия нагрузки форма и размеры тела полностью восстанавливаются.
Если под действием внешней силы возникает пластическое течение металла, это значит, что величина t достигла своего критического значения tкр, вызывающего сдвиг атомных плоскостей.
|
Величина tкр не зависит от ориентации плоскости и направления скольжения по отношению к приложенному напряжению и является величиной постоянной для данного металла. Приняв за предельное значение t значение
t кр, т.е. напряжение, вызывающее течение металла (в этом случае s = sт), имеем: sт = tкр / m, т.е. предел текучести монокристалла определяется фактором Шмида.
Возвращаясь к деформации поликристалла (см. рис. 44) становится очевидным, что в первую очередь деформация начнется в зернах А, где плоскости скольжения ориентированы относительно действующей силы под углом 450, т.к. именно в них касательные напряжения будут максимальными и раньше,
чем в других зернах, достигнут своего критического значения tкр.
Р 450
А
плоскости скольжения
Рис.44
В этих плоскостях возникнут дислокации, начнут действовать источники Франка-Рида, в результате чего начнется сдвиговая деформация. По мере возрастания нагрузки касательные напряжения достигнут критического значения и в других зернах, и в них также возникнут дислокации, т. е. в деформацию будет вовлекаться все большее и большее число зерен, пока деформацией не будет охвачен весь объем поликристалла.
Нормальное напряжение sт, соответствующее включению в пластическую деформацию преобладающего большинства зерен металла, является пределом текучести.
Каждая дислокация на своем пути сталкивается со множеством других, двигающихся под разными углами к ее плоскости скольжения, пересекающими ее и затрудняющими ее передвижение. Она как бы продирается через лес других дислокаций, и металлофизики так и говорят «дислокационный лес». Чем дальше в лес, тем он гуще и тем труднее через него пробираться. В конце концов, дальнейший выход дислокаций на свободную поверхность тела прекращается, способность металла к пластической деформации исчерпывается и происходит его разрушение. Так проявляется двойственная роль дислокаций под действием возрастающей внешней нагрузки. Вначале они помогают металлу изменять форму и тем самым сохранять свою целостность в борьбе с внешней силой, но при этом сами затрудняют себе движение и приближают момент разрушения металла.
|
Межкристаллитная деформация выражается в относительном смещении зерен относительно друг друга. На границе зерен существует переходный слой, в котором нарушена закономерность расположения атомов. Кроме того, при затвердевании расплава по границам зерен скапливаются нерастворимые примеси. Таким образом, пограничные слои отличаются от внутренних слоев зерен физико-механическими свойствами. Атомы в этих слоях не находятся в положениях, соответствующих минимуму потенциальной энергии. Отсюда следует, что их подвижность может быть больше, чем во внутренних слоях зерен, а их относительное перемещение (происходящее не по каким-то определенным плоскостям) может требовать относительно меньших касательных напряжений.
С другой стороны, смещение атомов в пограничных слоях затрудняется наличием нерастворимых примесей и неправильной формой поверхности зерен, приводящей к их зацеплениям и заклиниваниям в процессе деформации. Межкристаллитная деформация может приводить к развитию микро и макротрещин. Однако, если возникающие повреждения границ зерен восстанавливаются (залечиваются) в процессе деформации, что имеет место при повышенных температурах, то межкристаллитная деформация играет значительную роль в общем формоизменении тела. Представление о механизме межкристаллитной деформации основано на существовании зернограничной дислокации (ЗГД), которая может перемещаться вдоль границы смежных зерен, вызывая их относительное смещение.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!