Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Скольжение металлов

20.04.2019

После деформации монокристаллов различных металлов макроскопически видна преимущественная ориентация скольжения (рис. 13). Эта ориентация зависит от направления внешних касательных напряжений: при смене направления меняется ориентация скольжения, что показано на рис. 14 (на примере деформации монокристалла вольфрама при различной схеме приложения деформирующих сил). Так как по мере развития пластического течения происходит изменение направления действующих напряжений, то в той части кристалла, которая претерпела значительное формоизменение, наблюдается изменение ориентации скольжения (рис. 15).

При испытании поликристаллических материалов, в частности малоуглеродистой стали, об ориентации скольжения и ее изменении (в ходе деформирования) можно судить по линиям Людерса — Чернова (рис. 16, 17). На рис. 17 при вдавливании шарика (проба по Эриксену) зоны вокруг сферического отпечатка были между плитами пресса и испытывали небольшую и неравномерную деформацию. Слой окалины разрушался в местах, где проходили линии Людерса — Чернова (светлые линии).

Следы скольжения в виде прямых линий (линии скольжения) наблюдаются и при микроскопическом исследовании пластически деформированных кристаллов. Эти линии обычно имеют близкую между собой ориентацию на плоскости шлифа в пределах одного зерна и по их расположению и плотности можно в какой-то мере судить о развитии процесса деформации, Так, при небольшой величине деформирующих напряжений можно наблюдать группы параллельных линий скольжения в некоторых более благоприятно ориентированных для деформации зернах (рис. 18); по мере увеличения деформирующих напряжений во все большем числе зерен видны линии скольжения.

При еще большей степени деформации появляются новые линии скольжения (рис. 19), они пересеваются с возникшими ранее. Затем в результате дальнейшего развития процесса пластического течения начинает исчезать прямолинейность линий скольжения. Это связано, по-видимому, с созданием препятствий для свободного распространения пластических сдвигов — приграничных объемов, внутризеренных структурных нарушений, а также со скольжением в различных системах и и основном с переходом от скольжения по одной системе. плоскостей к другой.

Видимая при сравнительно небольшом увеличении (Х200—500) под микроскопом линия скольжения при более тщательном исследовании оказывается состоящей из группы линий, что позволяет считать эту группировку полосой скольжения (рис. 20). Расстояние между отдельными линиями в полосе скольжения составляет 10в-5 см, а расстояние между полосами скольжения в зернах 10в-4 см.

Полосами скольжения кристалл разделяется на отдельные части, которые называют пачками скольжения. Эти части не только сдвигаются относительно друг друга, но по мере развития деформации поворачиваются относительно действующей силы, изгибаются и вытягиваются (рис. 21). Одновременно с таким поворотом, изгибом и вытяжкой пачек скольжения происходят поворот и изгиб отдельных зерен в поликристаллических образцах, приводящие в конечном счете к вытяжке вдоль направления течения по мере развития деформации. При очень сильной деформации зерна становятся настолько вытянутыми, что выявление их границ при травлении становится затруднительным, так как скорость растворения в травителе становится одинаковой как для металла в приграничном объеме, так и в объеме. зерна («насыщенном» большим числом искажений строения и имеющем к тому же очень малую «толщину»). В этом случае возникает волокнистая или фибровая структура, называемая иногда металлографической текстурой (рис. 22).

Скольжение металлов

Интенсивность изменений формы и размеров по мере развития деформации различна в разных зернах, что определяется главным образом их углом ориентировки относительно внешних сил и, следовательно, разной степенью развития скольжения в отдельных зернах.

Поэтому неизбежно возникновение градиента напряжений и деформаций между различными зернами поликристаллического образца, приводящего, в частности, к появлению макронапряжений (или напряжений I рода) в результате деформации.

Эти зональные напряжения, уравновешивающиеся между собой в макрообъемах металла, возникают не только в связи с неравномерным развитием деформации в отдельных зернах и локальным характером развития пластической деформации (обусловленного ее природой), но и из-за технологических особенностей процесса (например, трения между инструментом и металлом, особенностей формоизменения, влияния скорости осадки).

Величины этих напряжений могут быть весьма значительными (в стали до 70 кгс/см2 и больше), что приводит, как правило, к нежелательным последствиям (например, к изменению формы после окончаний деформации, образованию трещин). Однако когда в результате управляемого процесса в опасных зонах (например, на поверхности изделий, где напряжения максимальны) создаются (наводятся) сжимающие напряжения, препятствующие возникновению зародышей трещин, такие напряжения I рода играют и полезную роль (дробеструйный наклеп, обкатка роликами). Эти макроскопически уравновешивающиеся зональные напряжения могут влиять также и на развитие фазовых или структурных превращений в металлических сплавах, находящихся в метастабильном состоянии, например на процесс распада пересыщенных твердых растворов.

Растягивающие напряжения будут способствовать распаду твердого раствора, если он идет с увеличением удельного объема сплава, и затруднять старение, если удельный объем при этом уменьшается; влияние сжимающих напряжений обратное.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: