Напряжение и способы описания напряженного состояния. Пластическая деформация. Деформационное упрочнение. Чувствительность к надрезу и трещине. Деформационное разрушение при длительном статическом нагружении, страница 5

Эта стадия множественного скольжения, при которой линии в 100 раз меньше, чем в легком скольжении.

III стадия – стадия пластической деформации. Эта стадия интенсивно развитого поперечного скольжения. При такой степени деформации дислокации вблизи источников оказываются запертыми запертыми полями упругих напряжений вокруг скоплений дислокации и для дальнейшего продолжения деформации линия скольжения приходиться либо прерываться, либо обходить эти скопления. Переход дислокации в любую плоскость скольжения сопровождается выделением энергии. Дислокации, обошедшие барьеры, переходят в свободные плоскости скольжения и начинают двигаться до выхода на поверхность. Процесс переползания дислокаций – диффузионный и энергетически выгодный по сравнению с разрушением связей в кристаллической решетке. Для большинства металлов и сплавов стадии деформации сильно перекрываются, могут одновременно проходить 3 процесса. При значительных степенях низкотемпературной деформации III стадия может заканчиваться поворотом плоскости скольжения и происходит переориентация зерен в направлении нагрузки и образование текстур деформации.

2.2 Пластическая деформация поликристалла.

Имеет ряд важных особенностей. Основные элементы картины деформации такие же, как и у монокристалла. По мере развития деформации внутри отдельных монокристаллических зерен также начинается в отдельных плоскостях скольжения. Первая стадия не заканчивается видимыми изменениями.

Внутри благоприятно ориентированного кристалла деформация идет по выше описанным 3 стадиям, и по мере развития деформации дислокации скапливаются в приграничных областях. Граница является препятствием для дислокации. Скопление дислокации у границ создают поле упругих напряжений. Совокупность напряжений от внешней нагрузки, и от создаваемых скоплениями дислокации приведет к тому, что в соседних зернах в свою очередь начинают работать новые дислокационные источники. И деформация идет в плоскостях, менее благоприятного направления скольжения.

2.3 Приведенное напряжение сдвига.

При деформациях монокристаллического образца растяжением в зависимости от ориентации относительно растяжения получаются различные диаграммы деформации(рис. 16).

Рис. 15

В зависимости от ориентации кристалла к направлению нагрузки возможно хрупкое или вязкое разрушение. Для оценки различно ориентированных кристаллов. Напряжение пересчитывают на нарушение вдоль направления скольжения.

ox – направление скольжения;

ом – перпендикуляр к плоскости сечения;

Р- внешняя нагрузка;

К- внешняя нагрузка к площади поперечного сечения;

F – площадь поперечного сечения.

Закон Шмида- Боас

Шмид и Боас показали, что хотя предел текучести сильно меняется от ориентации кристалла, температура напряжения сдвига по плоскости скольжения окажется постоянной для данного металла. Кристаллы данного металла начинают пластически деформироваться, когда приведенное напряжение сдвига достигает критического значения t^*

2.4 Деформационное упрочнение.

- коэффициент деформационного упрочнения.

Рис. 17

Низкотемпературная пластическая деформация с самого начала и до разрушения сопровождается упрочнением материала, для продолжения деформации требуется постоянное увеличение внешней нагрузки. Деформационное упрочнение обусловлено движением дислокации.

oа- упругая деформация;

ob- стадия легкого скольжения;

bc- стадия множественного скольжения;

cd- стадия интенсивно- развитого поперечного скольжения.

Обычно чистые монокристаллы по достижении модуля сдвига τ меняют характер деформации от упругой к пластической.