Часть из механической энергии переходит в тепловую. В физических системах (твердых телах) имеется внутренне трение в результате различных воздействий. Ряд эффектов в области упругой деформации при этом и характеризуют неполную упругость. В реальных металлах из – за неоднородности структуры, химического состава, разориентировки зерен уже при деформации в упругой области могут протекать процессы пластической деформации.
|
рис. 11
Величина энергетических потерь за один цикл нагрузка – разгрузка (рис. 9) определяется площадью петли гистерезиса. Наличие внутреннего трения обуславливает ряд механических эффектов в области упругой деформации – эффекта неполной упругости. Перечислим:
1. прямое и обратное последействие
2. эффект Бауменгера
3. релаксация напряжений
4. затухание свободного колебания
1. Эффект Бауменгера заключается в уменьшении сопротивления материала пластическая деформация после предварительной пластической деформации противоположного знака.
|
Рис. 12 модель Олована
ВС- бауменгеровская деформация;
О’С> О’В>ОА
Сначала пластическая деформация начинает перемещать дислокации, т.о. перед их фронтом (перед каждой дислокацией) увеличивается плотность фоновых дислокаций – это приводит к блокировке движения дислокации, тогда после снятия нагрузки фиксируется дислокационная субструктура. При повторном нагружении перемещение дислокаций затруднено. После значительной предварительной деформации эффект Бауменгера исчезает, т.к. обратное движение дислокации невозможно.
2.упругое последействие свидетельствует о том, что не вся обратимая деформация является упругой.
|
Рис. 13
При мгновенном нагружении для σ0 образец мгновенно деформируется до ε 0, а затем медленно до какого- то значения ε 1(рис. 13).
Для идеального упругого тела выполняется соотношение:
σ=Еε.
А с учетом запаздывания во времени выполняется:
σ(τ)=με(τ).
Если мгновенно снять деформацию, то напряжение при изменении до ε 0 будет медленно изменяться, наблюдается явление ползучести. При прямом и обратном упругом последействии возникает увеличение деформации при растяжении, медленное увеличение при снятии нагрузки.
3. релаксация напряжений. Это явление медленного уменьшения напряжения при деформации и медленное увеличение напряжения после снятия нагрузки.
Глава 2. Пластическая деформация. Деформационное упрочнение.
2.1 Пластическая деформация монокристалла.
В реальных металлах и сплавах в недеформированном состоянии имеется большое количество дислокаций. Под действием внешней нагрузки начинают работать источники дислокации. Дислокации начинают двигаться, увеличивается плотность дислокации. Дислокации выходят на поверхность в виде линии деформации. По мере протекания пластической деформации скорость движения дислокации замедлятся. Дислокации взаимодействуют между собой, образуются скопления дислокации.
- длина свободного
пробега;
- вектор Бюргера;
ρ- плотность дислокации (105-106см);
l – длина перемещения дислокации.
|
Рис. 14
В I стадии происходит скольжение дислокации в одной плоскости скольжения, на поверхности металла появляются тонкие линии длиной до 1 мм. Эти параллельные линии – следы выхода дислокации, по мере увеличения степени деформации число таких линий растет, расстояние между ними уменьшается, при этом возрастает плотность дислокации на 1-2 порядка. При дальнейшей деформации происходит искривление линий скольжения (полосы сброса).
На II стадии линии скольжения группируются в полосы с образованием ячеистой субструктуры. Образуются зерна с малыми угловыми границами. На этой стадии ρ=109-1010см-2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.