Предел текучести монокристалла

Для понимания природы прочности твердых тел важно знать, что представляют собой начальные дефекты в исходном ненапряженном материале. Это могут быть либо микроскопические трещины, возникающие (особенно на поверхности—наиболее уязвимом месте образца) в результате тепловых, механических и других воздействий, либо дефекты и несовершенства структуры. Трещины возникают на включениях или неоднородностях, обладающих отличными от основного материала механическими свойствами модулем упругости, пределом текучести . У металлов роль дефектов играют участки неплотного контакта между зер-нами . У монокристаллов- ослаблены места выхода пластических сдвигов на поверхность. Дефектами могут быть также места концентрации остаточных напряжений, всегда имеющихся в материале, и т. д. Согласно Волкову в поликристалле даже при идеальном строении отдельных зерен имеется неравномерное распределение напряжений, что снижает прочность отдельных участков структуры. [c.20]

Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в среде, окружающей деформируемый монокристалл, определенным образом воздействуют на кинетику и динамику деформации в начальной пластической области до предела текучести. То, что такое воздействие действительно имеет место, видно уже из того, что предел текучести монокристалла в присутствии поверхно-стно-активных веществ понижается почти в 2 раза. Но так как этот факт—результат действия адсорбирующихся веществ в области пластических деформаций до предела текучести, то, пользуясь только этими данными, невозможно выяснить закономерности адсорбционного воздействия, в этой пластической области. [c.36]

Фиг. 13. Диаграмма зави- фиг. 14. Диаграмма зависимости напря-симости предела текучести жения от деформации монокристаллов

Стационарный потенциал кадмия в этих условиях оказался равным — 0,5 в. Как видно из рис. 24, предел текучести монокристалла кадмия максимален в точке нулевого заряда (кривая i) ц уменьшается как прц повышении, так и при понижении [c.48]

Внешний адсорбционный эффект ярко выявляется как при кратковременном, так и при длительном действии статических нагружений на металлические монокристаллы [101]. В этих случаях под влиянием поверхностно-активных сред предел текучести снижается почти вдвое по сравнению с нормальной величиной, определенной в неактивной среде кроме того, значительно увеличиваются пластичность монокристаллов и количество пачек скольжения. При длительном действии статического нагружения на металлические монокристаллы в поверхностно-активных средах скорость ползучести увеличивается в 10—20, а иногда и в 100 раз. [c.49]

Во-первых, наличие окисной пленки может повысить предел текучести материала, так как она может препятствовать выходу поверхностных дислокаций в виде ступеней сдвига. Скорость ползучести монокристаллов цинка с толстой окисной пленкой, например, значительно увеличивается при погружении в разбавленную соляную кислоту [133]. В то же время травленный в соляной кислоте образец не показал никакого изменения скорости ползучести после дополнительного введения кислоты. [c.199]

Очевидно, что изучение эффекта Ребиндера имеет огромное прикладное и научное значение, поскольку влияние адсорбцион-ио-активных сред на механические и прочностные свойства материалов может быть весьма разнообразным. Например, ад-сорбционно-активные среды могут вызывать охрупчивание материала или прямо противоположный эффект — снижение сопротивления кристаллического материала пластическому течению, т. е. пластифицирование. Оно проявляется в снижении предела текучести и коэффициента упрочнения пластичного твердого тела. Причиной пластифицирующего действия жидкой среды считают в случае монокристаллов снижение потенциального барьера, который преодолевается дислокациями при перемещении точек их выхода на поверхность кристалла [174]. Поликристаллические металлы в контакте с некоторыми металлическими расплавами также обнаруживают способность к пластическим деформациям при нагрузках на порядок меньших, чем предел текучести чистых металлов [175]. Столь сильное действие среды связано с диффузией адсорбционно-активного расплава по границам зерен и облегчением скольжения зерен друг относительно друга. [c.102]

Сведения о временной зависимости прочности монокристаллов, вообще говоря, публиковались в литературе, так же как и по гетерогенным материалам, сравнительно давно. Так, в работе [31] еще в 1934 г. было установлено явление временной зависимости прочности (хотя и без выявления аналитического вида этой зависимости) на монокристаллах каменной соли. О температурной зависимости прочности монокристаллов также можно было судить по ряду исследований зависимости параметров кривых деформирования (предела текучести и предела прочности) от условий испытания (см., например, обзор [61]). [c.85]

Исследования механических свойств металлических монокристаллов и обычных поликристаллических металлов в присутствии поверхностно-активных веществ как методом растяжения с постоянной скоростью. деформации, так и методом течения при постоянном напряжении показали значительное уменьшение сопротивляемости монокристаллов деформированию под влиянием добавок поверхностно-активных веществ [3, 4, 6, 7] к окружающей среде. По первому методу это выражалось в снижении предела текучести примерно в 2 раза, а по второму — в значительном повышении начальной скорости течения — в 5—10 раз. Вместе с тем была обнаружена зависимость величины адсорбционного эффекта от ориентации действующих элементов скольжения. Максимальный адсорбционный эффект наблюдается на монокристаллах, для которых 45°. Кривая зависимости величины адсорбционного эффекта от ориентации (рис. 1) не симметрична относительно максимума уменьшение величины эффекта является более резким с уменьшением угла Хо1 с его возрастанием. [c.19]

Влияние добавок олеиновой кислоты к вазелиновому маслу на изменение предела текучести, коэффициента упрочнения и толщины пачек скольжения монокристаллов олова Монокристалл олова й = 0,76 — 0,96 мм 41°< 8 = 4,8 % мин-1 [c.24]

Известны случаи, когда предел ползучести, т. е. истинный предел упругости, равен нулю, что означает развитие ползучести с наибольшей постоянной (ньютоновской) вязкостью при сколь угодно малых напряжениях ниже предела текучести, подобно коагуляционным структурам, изученным в суспензиях бентолитовых глин в воде. Это наблюдается в металлических монокристаллах, имеющих ярко выраженную пластичность, вызванную наличием в кристаллической решетке плоскостей скольжения. Остаточные сдвиги развиваются по тем плоскостям скольжения, на которых локализованы дефекты кристаллической структуры, что и определяет размер пачек скольжения. При напряжениях выше предела текучести монокристалла ползучесть переходит в обычную, быстро развивающуюся пластическую деформацию. [c.180]

Чистые металлы, как правило, резко снижают свои прочностные характеристики с повышением темп-ры в результате возрастания тепловой подвижности атомов и связанного с этим более легкого перемещения дислокацш в решетке [см. Дислокации (в кристаллах)]. Так, например, критич. скалывающее напряжение монокристаллов кадмия снижается в 5— 6 раз нри повышении темп-ры с —196° до 250°, а предел текучести монокристаллов цинка в том же интервале темн-р снижается в 4—5 раз. В поликри-сталлич. структурах с ростом темп-ры также облегчается деформация в отдельных зернах, но, кроме того, возникает относительное перемещение зерен, быстро приводящее к разрушению металла. Вместе с тем в ноликристаллич. металлах, находящихся под напряжением, при определенной темп-ре (равной примерно 0,4 абс. темп-ры плавления) развивается самопроизвольный процесс рекристаллизации — перестройка кристаллитпой структуры, способствующий резкому возрастанию скорости пластич. течения. Сплавы оказывают более высокое сопротивление пластич. деформации при повышенных темп-рах, т. к. наличие в решетке чужеродных атомов создает поле упругих напряжений, препятствующее перемещению дислокаций. Кроме того, нек-рые присадки к основному металлу укрепляют границы зерен и затрудняют процесс рекристаллизации, что также повышает жаропрочность. [c.7]

Полученный результат хорошо согласуется с экспериментальными данными Л. П. Яновой для понижения предела текучести монокристаллов олова (см. рис. 9), согласно которым адсорбционный эффект максимален нри комнатной температуре, если скорость растяжения ё = 5 — 10% мин , и при 100° С, если Е — 500% мин . [c.31]

Была исследована также зависимость величины эффекта действия окисной пленки от угла начальной ориентации монокристаллов кадмия определенного диаметра. На рис. 18 показана эта зависимость. Как видно, окисная иленка вызывает максимальный эффект при Хо =45°, и величина эффекта уменьшается в обе стороны от этого значения. Это можно объяснить зависимостью предела текучести монокристалла от хо. Ртмп- [c.42]

В связи с затруднвнвоотьв пластической деформации предел текучести у керамик фактически соответствует разрушапцему напряжению. Пэв"ому керамики о ковалентной связью хрупки как в виде монокристаллов, так и в поликриоталдическом состоянии. [c.10]

Характерно, что такое же действие на ползучесть монокристаллов свинца— смещение предела текучести и всей реологической кривой (но в обратном направлении — в сторону больших напряжений) вызывают твердые пленки соответствующей толщины на поверхности образцов, например, окиси свинца или поликристаллического цинка. Эти результаты в сопоставлении с известными данными о пластифицировании металлов при адсорбции органических ПАВ поаволяют уточнить наши представления о роли поверхностного потенциального барьера, препятствующего движению дислокаций в приповерхностном слое металла, и о механизме адсорбционного пластифицирования, который состоит в облегчении перемещения дислокационных сегментов в относительно глубоком приповерхностном слое (например до десятков микрон), что обусловливается при понижении свободной поверхностной энергии соответствующим уменьшением работы глементарного акта развития новых мо-нoaтOlJныx ячеек новерхности при ее прочерчивании точками выхода дислокаций. [c.163]

На фиг. 13 (по П. А. Ребиндеру [101]) показана зависимость основных структурных и механических характеристик монокристаллов олова от концентрации примеси олеиновой кислоты к поверхностнонеактивному вазелиновому маслу. Из диаграммы видно, что внешний адсорбционный эффект проявляется в снижении предела текучести, [c.49]

АНИЗОТРОПИЯ (от греч. йгюод — неравный и троло — направление) — различие свойств материала в разных направлениях. Соответственно материалы, св-ва к-рых в разных направлениях неодинаковы, наз. анизотропными. Материалы с аморфной структурой или поликристаллы с равновероятным расположением кристаллитов и структурных элементов обычно изотропны (см. Изотропия), а материалы с закономерным внутренним строением (напр., монокристаллы), как правило, анизотропны. Анизотропны и материалы с т. н. конструктивной А.— железобетон, металлические композиционные материалы. К наиболее важным для практики св-вам, проявляющим А., относятся мех. св-ва (деформируемость и пр.), электропроводность и электрическое сопротивление, магн. св-ва (см. Магнитная анизотропия), теплопроводность, оптические св-ва (см. Оптическая анизотропия). А. мех. свойств материалов может быть начальной (исходной), т. е. существующей до их нагружения, и вторичной (деформационной), т. е. изменившейся или вновь возникшей вследствие деформации. Начальной является, напр., А. упругих св-в многих монокристаллов, вторичной — зависимость предела текучести или сопротивления разрушению от ориентации образца материала относительно направления деформационного упрочнения. В соответствии с осн. стадиями нагружения (упругой, упругопластической, разрушением) различают А. св-в, связанных с упругостью материала А. сопротивления малым пластическим деформациям А. характеристик, обусловленных большой пластической деформацией, и А. характеристик, связанных с разрушением. В первом случае напряженное состояние в пределах упругос и и вне их может сильно изменяться. Во втором и третьем случаях А. проявляется только в упругопластической области, а вне ее материал может вести себя как изотропный. Мо- [c.78]

Предел текучести =29,468,6 МПа Мнкротвердость при 20°С монокристалла =323 МПа, поликристаллического цинка чистотой [c.127]

СКИХ карбидов, а не спеченных образцов. В результате были получены более надежные величины упругих постоянных и пределов текучести. Эксперименты на монокристаллах, кроме того, далн возможность сделать вывод о механизме пластической деформации. В этой главе предстэвлен обзор исследований механических свойств, выполненных главным образом на монокристаллах в ряде случаев мы сочли целесообразным привести также результаты испытаний, проведенных на поликристаллах. Мы совершенно не касаемся в этой главе нитридов, так как информация об их механических свойствах весьма ограниченна. [c.139]

Знакомство с результатами изучения механических свойств монокристаллов карбидов должно способствовать разработке и применению в технике конструкционных материалов с лучшими свойствами. npHroToiBnTb монокристаллы достаточно больших (для промышленного применения) размеров — слишком трудная задача. Тем не менее исследования показали, что карбиды, подобно гцк-металлам, пластически деформируются по системам скольжения. В поликристаллических карбидах имеется достаточное число независимых систем скольжения, чтобы эти карбиды были пластичными. Действительно, беспористый поликристаллический образец Ti обнаружил при 1500°С 30% пластичности и предел текучести в 10 раз больший, чем у монокристалла такого же состава при этой же температуре [3]. Использование беспористого мелкозернистого образца Ti привело также к увеличению модуля упругости. Следовательно, в виде очень плотных мелкозернистых поликристаллических образцов карбиды могут применяться в качестве высокотемпературных конструкционных материалов. [c.139]

Мы остановились на явлениях текучести монокристаллов еще с одной целью. Дело в том, что процессы упрочнения структуры монокристаллов в ходе пластического течения основаны на образовании новых поверхностей раздела вследствие расслоения монокристалла и превращения его в мелкокристаллический агрегат. Предельным случаем упрочнения являлся бы распад монокристалла до частиц с размером элементарной ячейки, т. е. в случае каменной соли — до молекул Na l. Такое тело можно было бы считать идеально упругим, так как предел текучести его совпадал бы с пределом прочности. П. П. Кобеко указал, что примером такого тела следует считать стекло, так как оно ближе всех других материалов подходит к понятию твердого тела. Если добавить, что прп одинаковой скоростп нагружения остаточное удлинение после [c.12]

По наблюдениям Вуда [509], предел текучести проволок из сплава меди с алюминием, подвергавшегося внутреннему окислению, слабо зависел от величины и характера распределения частиц окисла, но определялся величиной зерна матрицы. Упрочнение, обусловленное внутренним окислением, сопровождалось уменьшением пластичности, особенно при высоких температурах (500° С). Внутреннее окисление поликристаллнческих медных сплавов сопровождалось снижением сопротивления усталости [512], по-вндимому, из-за ослабления межзеренных границ. Однако сопротивление усталости у монокристаллов возрастало тем больше, чем меньше была величина диспергированных частиц окисла. [c.195]

Для монокристаллов олова при 20° С максимум адсорбционного эффекта лежит при скорости деформации около 5% мин . При повышенной температуре (100° С) максимум смещается в сторону больших скоростей. На рис. 9 дана зависимость величины адсорбционного эффекта, выраженного как разность пределов текучести АРщ— Рт)о Рт)л при растяжении монокристаллов олова, от скорости деформации при разных температурах. Величина критического скалывающего напряжения Тк = Р,п sin Xo osXo соответствующая пределу текучести, также зависит от скорости деформации. С увеличением скорости деформации критическое скалывающее напряжение монотонно возрастает, что наблюдается и при 100° С. В присутствии поверхностно-активных веществ эта зависимость имеет явно выраженный минимум, отвечающий оптимальной скорости деформации, что отдельно показано на рис. 10. [c.27]

В эффекте пластифицирования значительная роль может принадлежать подповерхностным (имеющим одну точку закрепления) источникам дислокаций, напряжение начала работы которых значительно ниже, чем у источников с двумя закрепленными точками [233]. Известно, что тонкая поликристалличес-кая пленка, нанесенная на поверхность монокристалла, а также легирование тонкого поверхностного слоя способны заметно увеличить преде.л текучести образца, тормозя работу этих источников [16, 120,228]. Наоборот, при понижении о естественно ожидать повышения активности подповерхностных источников и уменьшения предела текучести. Поскольку взаимодействие такого источника с поверхностью сводится к последовательному прочерчиванию вторым (незакрепленным) концом отрезка дислокации поверхности кристалла, т. е. образованию ступеньки на поверхности, полученное соотношение для Topt остается справедливым параметр v сохраняет тот же по рядок величины и приобретает смысл числа оборотов в секунду подповерхностного источника (дислокационной спирали в механизме Франка — Рида [200]). [c.31]

В присутствии поверхностно-активных веществ, как правило, наблюдается большое увеличение пластичности монокристаллов при малых у. Даже незначительные напряжения, порядка 20—30 Г1мм , вызывают пластические деформации до 10%. Кроме того, в присутствии поверхностно-активных веществ совершенно исчезает характерное для объемно-напряженного состояния повышение предела текучести. [c.35]

Исследуемый образец из монокристаллического олова закреплялся нри помощи сплава Вуда в стеклянных зажимах с оттянутыми кончиками, которые в свою очередь закреплялись в металлических зажимах испытательного прибора. Нагрузка на кристалл задавалась прогибом стальной динамометрической пластинки, на которую опирался верхний зажим, что достигалось поворотом ведущего винта прибора. Величина начальной нагрузки выбиралась с таким расчетом, чтобы возникающее при этом напряжение оставалось значительно меньше предела текучести, соответствующего данной ориентировке монокристалла. После такого мгновенного нагружения до заданного напряжения Ро снималась диаграмма пластического течения монокристалла Р = P t). Вместе с ростом в монокристалле остаточных деформаций происходило уменьшение упругого прогиба динамометрической пластинки и тем самым уменьшалось напряжение, приложенное к кристаллу. [c.36]

Смотреть страницы где упоминается термин Предел текучести монокристалла: [c.196] [c.7] [c.47] [c.162] [c.226] [c.286] [c.174] [c.186] [c.492] [c.50] [c.191] [c.175] [c.582] [c.153] [c.154] [c.20] [c.296] [c.300] [c.12] [c.86] [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология