Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
далее следует прямолинейный участок кривой, где
о—CTpH-Pe от Є] до е3 (вторая стадия), (9.10)
Деформация поликристаллических агрегатов
201
и, наконец, второй параболический участок, где
a— ol~\-Be.m после е2 (третья стадия).
70 (9.11)
Интересно проанализировать, как далеко распространяется аналогия в поведении монокристаллов и поликристаллических агрегатов с г. ц. к. решеткой в отношении формы кривых напряжение — деформация. У монокристаллов первая стадия упрочнения заключается главным образом в непрерывном скольжении в первичной кристаллографической системе; нет основания ожидать*-что эта стадия будет продолжительной у поликристаллического arpp^awi Ym так ътраштешт, тщтшежт* границами зерен, приводят к множественному скольжению уже на ранних стадиях деформации.
Ш
§ 4 -
- 1 Третья стадия
/ j Вторая j / j стадия j m$%Al 77Н
І і І І
QJO OJOZ ОД4 O?6 ощ о$ю Фиг. 9.7. Кривая напряжение — деформация поликристаллического алю
я при 77 К.
С другой стороны, линейные участки кривых на второй стадии упрочнения для монокристаллов и поликристаллических агрегатов кажутся строго параллельными между собой; третья стадия упрочнения по параболическому закону для монокристаллического и поликристаллического образцов имеет сходный характер.
Жауль [27] нашел, что первый участок кривой напряжение — деформация обычно ограничен малыми деформациями, не превышающими удлинения на 2% для чистых металлов; при этом напряжение не превосходит 5 кгс/мм3 (табл. 9.1). Форма кривой на этой стадии совершенно нечувствительна к тем-
Таблица 9.1
Параметры кривых напряжение—деформация, полученных при растяжении поли кристаллических металлов с г. ц. к. решеткой J 27]
293 К 78 К
Металл єї, % «л, кгс/мм2 % кгс/мм2 da/de (вторая стадия) , кгс/мм2 Е, кгс/мм^ % 02, кгс/мм2
Алюминий 99,99% Медь Серебро 1,6 1,5 1,5 2,3 5 3 1,6 8 20 2,3 12 11 80 120 67 7 900 12 000 7 900 6 30 54 6,0 35 30
202
Глава 9
пературе в пределах 77—293 К, так как е{ и ((T1 — O0) имеют примерно одинаковые значения при любой температуре. Показатель п чувствителен к размеру зерна: для крупнозернистого алюминия чистоты 99,99% (размер зерна 1 мм) п — 0,7—0,8, однако для того же материала в мелкозернистом виде (размер зерна 0,1 мм) п а? 0,5. Постоянная А в формуле (9.9) для весьма мелкозернистого материала приблизительно равна ?/400.
Вторая стадия для поликристаллического алюминия при комнатной температуре едва различима (фиг. 9.11); кривая состоит в основном из двух
501--
I_I_і_і_і-1-1
О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Истинная (логарифмическая) деформация E
Фиг. 9.8. Кривые напряжение — деформация твердого ""раствора серебро — 6 ат.% олова при различных температурах (Хатчисон). Стрелками показано напряжение ог в конце второй стадии.
параболических участков. Это похоже на поведение монокристаллов алюминия при комнатной температуре, у которых третья стадия упрочнения проявляется при очень малых деформациях. Напомним, что протяженность второй стадии упрочнения у монокристаллов зависит от того, насколько легко происходит поперечное скольжение дислокаций, позволяющее им обходить препятствия на своем пути; это обстоятельство является причиной увеличения прод їлжительности второй стадии с понижением температуры деформации, а также того, что вторая стадия упрочнения продолжительнее у металлов с малой энергией дефекта упаковки. Если эти соображения применить ко второй стадии упрочнения поликристаллических металлов, то общие тенденции оказываются теми же. На фиг. 9.8 приведены данные по деформации поликристаллического твердого раствора Ag — 6 ат.% Sn при температурах 77, 133, 197 и 293 К; кривые указывают на расширение второй стадии упрочнения с понижением температуры.
Деформация поликристаллических агрегатов
203
2. Роль энергии дефекта упаковки
Данные для алюминия, меди и серебра, приведенные в табл. 9.1, показывают влияние уменьшения энергии дефекта упаковки. Это видно из сравнения напряжений а2, соответствующих концу второй стадии упрочнения, для алюминия при 77 К (6 кгс/мм2) и для меди (35 кгс/мм2). Очевидно, вторая стадия упрочнения намного продолжительнее у меди и серебра. Влияние энергии дефекта упаковки на форму кривых напряжение — деформация может быть также изучено путем сравнения поведения чистого металла
Фиг. 9.9. Кривые напряжение — деформация серебра и твердых растворов серебро — галлий различного состава при 77 К (размер зерен постоянный). Стрелки показывают границы области линейного упрочнения (второй стадии).
и ряда твердых растворов на его основе, у которых концентрация второго компонента увеличивается, а энергия дефекта упаковки уменьшается [28]. На фиг. 9.9 представлены кривые деформации при 77 К серебра и серии сплавов серебро — галлий с одним и тем же размером зерна. Напряжение O2 перемещается к более высоким значениям с понижением энергии дефекта упаковки твердых растворов. Значения энергии дефекта упаковки, определенные по расщеплению узлов, представлены на фиг. 9.9а [28].
