Физико-механические свойства материалов: Конспект лекций (Общие положения материаловедения. Механические свойства в случае стандартного воздействия. Напряженное состояние произвольно нагруженной детали. Магнитные свойства), страница 5

, где Sпластичности – кривая пластической деформации,

 S0 – предел текучести,  - коэффициент упрочнения, m – коэффициент упрочнения при пластической деформации.

До сих пор однозначного аналитического описания кривой пластической деформации не получено, т.е. всегда коэффициент А и Sо имеет сложное изменение в зависимости от нагрузки. Эта запись только для макроскопического уровня. В очень приближенном варианте кривую пластичности представляют в графической форме, учитывая следующие особенности:

1 Динамическое сочетание процессов упрочнения и разупрочнения, т.е. постоянно в структуре борются два процесса.

2 Локальность пластической деформации, т.е. чем ниже структурный уровень, тем выше локальность, неравномерность деформации.

3 Непрерывность и стабильность пластической деформации

   4 Дискретность механизмов пластической деформации (пластическая деформация развивается не монотонно, а рывками).

Пластическая деформация монокристалла гранецентрированной кристаллической решетки растяжением

Дислокации двигаются под действием касательных напряжений. Если плоскость скольжения перпендикулярна растяжению, то движения нет. Если плоскость скольжения находиться под углом к линии растяжения, возникает касательное напряжение и движение дислокаций.

Особенность движения дислокаций – они движутся под действием температуры. Надо так вырастить монокристалл, чтобы под углом 450 была плоскость

Линия 1 и 2 - кривые деформационного упрочнения благоприятно и произвольно ориентированного монокристаллов одного металла. При произвольной ориентировке пластическая деформация начинается при более высоком напряжении, и происходит более раннее проявление третьей стадии (множественного скольжения). Поперечное скольжение идет при примерно тех же самых напряжениях. Мягкое скольжение – имеем идеальные условия движения дислокаций в плоскости  под углом 45°. Жесткое скольжение – ориентировка нарушена.

1я стадия – упругая деформация

Срабатывание источника Франка-Рида

2я стадия – ламинарная.

Скольжение происходит не в одной плоскости, а по параллельным плоскостям.

В благоприятно ориентированном ГЦК монокристалле пластическая деформация вначале идет в основном скольжением дислокаций в одной системе. Дислокации здесь перемещаются относительно беспрепятственно, обеспечивая прогрессирующее удлинение без заметного роста действующих напряжений.

В кристалле ни одна (111), следовательно будет множество дислокаций, двигающихся параллельно друг другу – ламинарное скольжение – параллельное скольжение дислокаций вдоль одного и того же типа плоскостей скольжения.

С увеличением нагрузки начнут двигаться дислокации других систем скольжения (в ГЦК их всего 12), которые находятся под другим углом по отношению к 1й. В результате новая система скольжения будет взаимодействовать с 1й под углом

3я стадия – стадия множественного скольжения.

Движения дислокаций в полях скольжений под различными углами. Это приводит к резкому увеличению сопротивления пластической деформации. Характеризуется резким увеличением нагрузки при малой реализации пластической деформации.

4я стадия – стадия поперечного скольжения.

При значительно более высоких нагрузках появляется возможность движения дислокаций поперек плоскости скольжения – неконсервативное движение.

Появляется локализация деформации. Облегчение проходит только в отдельных локальных точках.

В случае если отсутствует плоскость скольжения под углом 45 градусов, то пластическая деформация начинается при более высокой нагрузке в плоскости скольжения, наиболее близкой к углу 45 градусов относительно оси растяжения. Произойдет более раннее проявление 3й стадии.

Для поликристалла, как правило, ламинарное скольжение практически не наблюдается, и деформация начинается с множественного скольжения при более высокой нагрузки.

Пластическая деформация монокристаллов объемно-центрированной кристаллической решетки растяжения