Деформационное упрочнение

В связи с тем, что пластическая деформация представляет собой движение дислокаций по плоскостям скольжения с их выходом на поверхность кристалла, возникновение всевозможных препятствий, затрудняющих движение дислокаций, вызывает упрочнение поликристалла.

К числу подобных препятствий прежде всего относятся другие дислокации, имеющиеся в кристалле, так как преодоление сил отталкивания одноименных дислокаций и точек пересечения различных дислокаций требует затрат дополнительной энергии. В связи с этим увеличение общего числа дислокаций (то есть повышение плотности дислокаций), происходящее в связи с их генерированием источниками Франка-Рида в процессе пластической деформации, сопровождается деформационным упрочнением.

Деформационное упрочнение (наклёп) металла, обрабатываемого резанием, обкаткой роликами и шариками, дробеструйным наклёпом, чеканкой и другими механическими способами упрочняющей технологии, в значительной степени основано на увеличении плотности дислокаций.

 

 


Рис. 7.5. Преодоление препятствия движению дислокации в зерне хрома.

 

Неподвижные препятствия (атомы примесей, дисперсные фазы и другие точечные дефекты), огибаемые движущейся дислокацией, вызывают увеличение её длины (рис. 7.5) и резкое усиление искажений кристаллической решётки, связанное с затратой дополнительной работы. На участках преодоления подобных дефектов сопротивление перемещению дислокаций значительно возрастает, то есть металл упрочняется. Равномерное распределение атомов примесей и создание дисперсных фаз достигается в настоящее время методами легирования и специальной термической и термомеханической обработкой, обеспечивая значительное упрочнение металлов.

Таким образом, дефекты решётки оказывают на сопротивление кристалла деформации двоякое действие. Способствуя образованию дислокаций, они ослабляют кристалл. С другой стороны, они упрочняют его, так как препятствуют свободному перемещению дислокаций. При этом некоторой плотности дислокаций рм соответствует минимальное сопротивление кристалла деформации (рис. 7.6).

 

 

 


Рис. 7.6. Зависимость сопротивления деформации от числа дефектов в кристалле

 

Уменьшение р по сравнение с рм приводит к повышению прочности, так как приближает структуру к идеальной. Увеличение числа дефектов по сравнению с рм также вызывает повышение прочности вследствие увеличения сопротивления перемещению дислокаций. Все методы упрочнения, применяемые в настоящее время (наклеп, легирование, термообработка), соответствуют правой пологой ветви кривой рисунка.7.6. Значительно более заманчивым является использование левой ветви этой кривой, отвечающей получению бездефектных кристаллов, однако в этом направлении сделаны ещё только первые шаги, то есть получены тонкие нитевидные кристаллы (так называемые «усы»), обладающие почти идеальной внутренней структурой. Замечательным свойством таких кристаллов является исключительно высокая прочность, близкая к теоретической величине.

Особенно резко увеличивают сопротивление перемещению дислокаций границы кристаллических зерен, границы блоков мозаики и обособленные включения, содержащиеся в решётке. Для преодоления этих препятствий требуется приложение более высоких внешних напряжений, поэтому измельчение кристаллических зерен (создание мелкозернистой структуры металла) и дробление кристаллических блоков, во многих случаях сопровождающее пластическую деформацию обрабатываемого металла, вызывает его деформационное упрочнение.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Пластическая деформация. Упрочнение и разупрочнение металла. Сублимооскопическая картина пластической деформации. | Искажения кристаллической решетки


Дата добавления: 2017-12-05; просмотров: 713; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2018 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.