Полосы скольжения

Следовательно, зарождение трещин коррозии под механическим напряжением можно разделить на два этапа инкубационный, определяющийся временем до появления на поверхности материала локальных анодных участков (линий и полос скольжения), й коррозионный. Роль среды на инкубационном этапе сводится, как уже отмечалось, к адсорбционному (за счет эффекта Ребиндера) облегчению формирования анодных участков, а на коррозионном - к собственно их электрохимическому (коррозионному) растворению. [c.65]

Таким образом, разрушению металлов предшествует пластическая деформация. Пластическая деформация приводит к накоплению повреждений структуры и разрыхлению металла. На ранних стадиях деформации - за счет размножения дислокаций, на более поздних - инициированием и развитием микродефектов. Микротрещины возникают преимущественно в полосах скольжения в [c.87]

Рис. 1. Микроструктура трубной стали 14 ХГС после длительной эксплуатации. Стрелками показаны полосы скольжения с выделениями карбидных частиц

Согласно современным представлениям о механизме коррозионно-усталостного разрушения, это явление обусловлено возникновением и развитием трещин, тесно связанных с полосами скольжения, появлением гальванических элементов между основанием концентратора напряжений и периферией с последующей депассивацией металла в точках растрескивания, что влечет за собой возникновение новых анодных участков. Одновременное действие циклических растягивающих нагрузок и анодного растворения металла у основания трещин приводит к дальнейшему распространению транскристаллитной трещины в глубь металла с уменьшением полезной площади его поперечного сечения. После достижения трещиной длины трещины Гриффитса дальнейший ее рост становится самопроизвольным под действием нормальных напряжений, имеющихся в теле, и происходит хрупкое разрущение металла. [c.121]

Рис. 73. Схематическое изображение трещины Гриффитса (а) и полос скольжения (б)

Опыт показывает, что пластическая деформация в кристаллических материалах осуществляется неоднородно не по всему объему образца, а лишь внутри изолированных областей, называемых полосами скольжения (рис. 73, б). Расстояние между полосами скольжения в монокристаллах, так же как и величина скольжения в отдельной полосе, колеблется в широких пределах обычно она лежит в пределах от 10 до 10 см, а величина скольжения — от 10 до 10 см. [c.177]

В поликристаллических материалах полоса скольжения ограничена одним зерном. Предполагают, что она ведет себя, по крайней мере временно, как изолированная аморфная область. Поэтому на том этапе деформации, когда возникают полосы скольжения, можно считать, что материал растягиваемого образца состоит из смеси двух фаз одной, имеющей аморфную , и другой, имеющей чисто упругую природу. [c.177]

Следует указать, что никель, обладающий высокой энергией дефектов упаковки и поэтому облегченным поперечным скольжением дислокаций при деформации, не образует плоских скоплений дислокаций и поэтому не может считаться подходящим объектом для изучения закономерностей механохимического поведения деформируемого металла в смысле влияния степени деформации на его электрохимические свойства. В то же время, ячеистую субструктуру слабо взаимодействующих дислокаций в никеле можно было бы использовать для изучения адсорбционной и пассивационной способности дислокационных центров , не осложненной их взаимодействием. Однако монотонная зависимость адсорбционных и электрохимических свойств пассивной поверхности от плотности дислокаций (и степени деформации) может искажаться механическими нарушениями пассивирующего слоя в местах выхода линий и полос скольжения, плотность и топография, которых зависят от стадий кривой упрочнения. [c.73]

Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23]

Для начала разрушения у конца полосы скольжения длиной Ь эффективное напряжение сдвига т<, должно быть равно разности приложенного напряжения сдвига т и напряжения трения решетки [c.23]

Из анализа диаграммы усталости [81] следует, что периоду разрущения, во время которого рвутся межатомные связи, предшествует этап, связанный с накоплением искажений кристаллической решетки, называемой инкубационным. Он характеризуется отсутствием полос скольжения, видимых в оптический микроскоп. При этом пластическая деформация накапливается за счет перемещения зерен по их границам и их взаимного поворота. Эти процессы при малых перенапряжениях способствуют упрочнению периферии зерен вследствие диффузии инородных атомов и скопления дислокаций у их границ. [c.52]

При коррозионной усталости трещины возникают по месту небольших язв, формирующихся у неметаллических включений на стойких полосах скольжения. Эти язвы появляются в результате локальной коррозии и со временем углубляются, некоторые из них перерождаются в трещины. По мере периодического нагружения углеродистых и низколегированных сталей в коррозионных средах происходит сдвиг значения электродного потен-вдала металла в отрицательную сторону [72]. Такое явление частично, на наш взгляд, обусловлено включением в общую поверхность металла также и поверхностей трещин, стенки которых имеют более отрицательное значение потенциала, поскольку активированы отрывом в момент механических скачков трещины. [c.53]

Достаточно распространенной концепцией является электрохимическая, согласно которой зарождение и дальнейшее развитие трещин — следствие локальных процессов электрохимической коррозии. Зарождение трещин происходит путем избирательного растворения вышедших на поверхность полос скольжения или же мест разрыва поверхностных пленок. Подрастание уже зародившихся трещин объясняется локальным коррозионным растворением их напряженных вершин [41]. [c.57]

Таким образом, зарождение трещины по месту полосы скольжения или разрыва пленок возможно только в случае, если превышает общий уровень электрохимической гетерогенности металла (соблюдается неравенство 5 а)- Это - основное условие появления зародыша трещин коррозии под напряжением. [c.64]

Для второй стадии характерно то, что в процессе дальнейшего тдак-лического нафужения в локальных областях (например, ва фаницах зерен) может возникнуть высокая концентрация напряжений, превышающая напряжение срыва дислокации, в результате чего начнется пластическая деформация. Данный процесс тесно связан с растфостранением полос скольжения и увеличением плотности скользящих дислокаций в объеме образца. Эти структурные изменения приводят к тому, что подвижность доменных фаниц уменьшается. [c.66]

Если эдл. первого элемента определяется разностью потенциалов полосы скольжения и остального металла, а для пленочного механизма - разностью потенциалов чистого (оголенного) металла и металла под пленкой, то (з.д.с. второго деформационного элемента) будет зависеть от двух факторов -уровня Напряжений а непосредственно в вершине трещины и способности металла к разблагораживанию (сдвигу в отрицательную сторону) его электродного Потенциала. Эта способность определяется деформационной активацией а. Следует уточнить, что во всех случаях под потенциалом металла мы понимаем его не равновесное, а компромиссное значение, устанавливающееся в результате протекания на металле как анодного, Так й катодного процессов. Этот потенциал, в отличие от равновесного потенциала, не определяет термодинамическую стойкость металла к коррозии. [c.66]

Зарождение трещины, т. е. возникновение очага локальной коррозии по месту выхода на поверхность металла деформационных дефектов (линии и полосы скольжения, локальные разрывы плеНок) происходит лишь в том случае, когда разность электродных потенциалов катода (остальная поверхность металла) и анода (очаг локальной коррозии) превыщает общий уровень электрохимической гетерогенности поверхности металла. [c.103]

Примеры непрерывного растрескивания наблюдали на еди ничных зернах при скоростях между 10 и 10- см/с. Такое растрескивание не характерно для всех образцов имелись также примеры прерывного роста трещин. Во многих случаях оказалось, что прерывистость может быть вызвана образующимися или уже существующими полосами скольжения (образованными за счег деформации до возникновения трещин в поверхности), так же как и границами зерен. [c.387]

Несколько гипотез были выдвинуты о значительной роли плоскостного скольжения в определении степени чувствительности сплава (см. [10]). Для титановых сплавов прямых доказательств, относящихся к любой из этих гипотез, немного. Однако высокие нормальные напряжения, создаваемые вблизи скоплений дислокаций, или образование обширных ступеней скольжения могут иметь значение при возникновении трещины или при ее самозарождении. Если рассматриваются процессы релаксации, которые происходят в вершине распространяющейся трещины, то следует иметь в виду, что скольжение с + а, вероятно, является важным. Это особенно справедливо для зерен, преимущественно ориентированных по отношению к плоскости скола, так как этот вид скольжения может вызывать релаксацию напряжений, параллельных направлению с. Кроме того, легкость поперечного скольжения этого вектора и толщина полос скольжения могут быть важными особенностями процесса релаксации (см. рис. 98, 99). Например, высказано предположение [226], что чем толще полоса скольжения, стал- [c.408]

Рис. 100. Схематическое представление распространения трещины в а-сплаве при коррозионном растрескивании (с+а) — дислокации, образованные в вершине трещины или вблизи ее, продвигаются вдоль плоскости скольжения А и сталкиваются с границей зерна ХУ (заметим, что если полоса скольжения узкая, то вершина трещины остается острой) / — трещина 2 — трещина после сдвига 3 — плоскость скола.

В соответствии с существующими представлениями в процессе образования полос скольжения атомы деформируемых микрообъемов металла обладают повышенной энергией, легче растворяются в коррозионной среде, что способствует зарождению и развитию коррозионно-усталостных трещин. [c.14]

Металлографический анализ позволяет обнаружить характерные для усталости полосы скольжения (рис. 2.7, а), зернограничной ползучести в случае реакторов, проработавших более 20 лег (рис. 2.7, б). Видно также, что пластичность металла реализована в значительной степени, на что указывает очищение срединных областей зерен от дислокаш1Й и их скоплений (рис. 2.7, в ). [c.89]

Характеристики трещин. Длина трещин может составгиггь от нескольких ангстрем до нескольких метров. В соотвегствии с характерными признаками трещины делятся на 8 групп [18] I — межатомные расстояния II - дислокации Ш — фаницы субзерен IV — полосы скольжения субзерен V — размеры аустенитных зерен VI — большие пластические деформации VII — начало упруго-пластической области VIII — упругая сингулярность. [c.51]

Пластическая деформация, внося в ферромагнетик дефекты кристаллической структуры (зоны неоднородных внутренних деформаций, полосы скольжения, двойниковые прослойки и т. п.), измельчает магнитную доменную структуру (уменьшает размеры основных и увеличивает количество замыкающих доменов), то есть затрудняет процессы смешения основных доменных фаниц. При этом характер возникающих дефектов и особенности их распределения в кристалле, задавая определенный вид и поведение магнитных доменов, обусловливают ссютветствующие изменения электромагнитных свойств. Так, в (ПО) кристалле кремнистого железа с простой структурой основных 180° доменов в форме полос в исходном не деформированном состоянии (рисунок 2.2.5, а) появление в различных [c.64]

Учитывая, что сопротивление электролита в коррозионной гальванопаре весьма мало по сравнению с поляризащюшым Ря/Sa + Рк/ к, а площадь анодного образования (в этом случ-чае -место деформационного разрыва пленок или полоса скольжения) несоизмеримо меньше площади катодных участков, которыми служат близлежащие неактивированные поверхности, первым и третьим членом в знаменателе пренебрегаем. Тогда уравнение (1), применительно к гальванопаре, обусловливающей коррозионное возрождение трещины, принимает следующий вид [c.63]

В случае химического сродства между атомами растворенного и o нoв roгo (Ре) элементов на поздних стадиях деформационного старения происходит образование частиц выделения. Образцы подвергались ц]лифовке, полировке и травлению в ц%-ном растворе ННОз в спирте. На металлографических снимках (рис. I), снятых с этих образцов, на полосах скольжения (а они образуются в результате движения дислокации) видны образования зародышей карбидных частиц. Эти структурные изменения, как известно [2], несомненно приводят к охрупчиванию металла труб при длительной эксплуатации. [c.137]

В процессе коррозии металлов и сплавов, являющемся процессом гете Тенш>1М, скорость коррозии существенно зависит также от состояния пове )хности. В большинстве случаев явление коррозии, как и явление адсорбции, локализуется на отдельных, наиболее активщ 1х центрах твердой поверхности металла. Наиболее активные центры коррозии - поверхностные грани кристаллов, вышедшие на поверхность деформационные дефекта (линии и полосы скольжения), а также окрестности неметаллических включений в металл. [c.15]

Треищны коррозионного растрескивания, как и трещины усталости, зарождаются по месту стойких полос скольжения [8, 71]. Также они могут зарождаться по месту локального деформационного разрыва поверхностных пленок иа металле, что приводит к местному оголению металла [8]. Оголенный металл во всех случаях имеет более отрицательное значение электродного потенциала и в гальванопаре с остальной поверхностью служит анодом, т. е. растворяется [53, 55]. [c.62]

Однако разрывы поверхностных пленок и стойкие полосы скольжения на поверхности металла появляются не сразу. Для их появления необходимы при усталостном нагружении хотя бы несколько десятков циклов деформирования. Таким образом, время до появления на поверхности металла стойких анодных образований, на которых сосредоточивается локальная коррозия, можно считать первым (инкубационным) периодом зарождения трещин. Определяющий фактор на этом периоде — механическое воздействие (деформация). Роль средьг сводится лишь к адсорбционному облегчению разрыва пленок и выхода на поверхность дислокаций, ступеньки от которых складываются в анодные полосы скольжения. [c.62]

Этот параметр важен, поскольку коррозионное зарождение трещины возможно только при эд.с. локально-коррозионной гальванопары АЕ, превыщающей Д(Д т.е. Д >Д<(3. Если это условие не выполняется, анодными участками на поверхности будут, наряду с линиями и полосами скольжения, и остальные участки поверхности с наиболее отрицательным значением их локальных электродных потенциалов, т. е. жесткой локализации коррозии не произойдет. Из этого следует парадоксальный, на первый взгляд, вывод чем выше фоновая условная гетерогенность поверхности металла, тем большим сопротивлением зарождешю коррозионно-механических трещин он должен обладать. [c.64]

Работа коррозионного деформационного гальванического элемента будет продолжаться до полного стравливания в глубь полосы скольжения или же до восстановления пленок в месте их разрыва. По мере углубления коррозионная язва становится постепенно концентратором механических напряжений, т. е, напряжения в ее вершиНе начинают превышать поверхностные напряжения детали (образца). По мере углубления зародышевой трещины работа деформационного элемента угасает, но вместо него может возникнуть и интенсивно функциош1ровать качественно новый гальванический элемент напряженная вершиНа зародышевой трещины (анод) - стенки трещины и поверхность детали (катод). Таким образом, в развитии трещш1ы может наступить следующий (третий) этап перерождение зародышевой трещины в собственно трещину с последующим коррозионным углублением. При наличии на поверхности деталей и конструкций естественных или искусственных концентраторов напряжешй [c.65]

Делая выводы, отметим, что зарождение и развитие трещин коррозионного растрескивания металлов и сплавов происходит, по-видимому, в пять этапов (рис. 9), Продолжительность I (инкубационного) этапа определяется временем до появления на поверхности металла аноднь1х деформационных образований (линий и полос скольжения, локального разрыва пленок). Роль среды на этом этапе сводится липа к адсорбционному облегчению их возникновения на поверхности. Этапы II и III являются чисто коррозионными. На II происходиг коррозионное зарождение трещины путем локальной коррозии по месту полосы скольжения или разрыва пленки, на III — равномерно ускоренное подрастание уже зародившейся трещины в результате работы деформационной гальваНопары ( пара Эванса ), Скорость чис-92 [c.92]

Процесс зарождения и развития трещин коррозионной усталости также можно разделить на несколько этапов. Этап I, как и при растрескивании, - инкубационный. На этом этапе вследствие деформационного выхода на поверхность дислокаций и образования полос скольжения на металле формируются анодные зоны локальной коррозии. Роль среды, по-видимому, сводится к адсорбционному облегчению (ускорению) выхода полос скольжения на поверхность металла, т. е. в определешой степени проявляется эффект Ребиндера. После формирования на металле стойких полос скольжения с более отрицательным электродным потенциалом, чем потенциал остальных участков поверхности [12], начинается локальная коррозия по месту полос скольжения, т. е. реализуется П этап развития трещин — их коррозионное зарождение. [c.95]

После вытравливания полосы скольжения на некоторую глубину возникает коррозионный питтинг, дно которого становится концентратором механических напряжений, что приводит к возникновению в зародышевой трещине. гальванопары Эванса [c.95]

Выше была описана корреляция характера скольжения и склонности к индуцированному внешней средой растрескиванию в этих сплавах, и по крайней мере вероятно, что эта корреляция обуслов лена рассмотренными ранее эффектами, связанными с дислокационным переносом водорода. Говоря о поведении таких сплавов, необходимо учитывать и наличие гидридов некоторые авторы обсуждали влияние гидридов на характер разрушения — здесь следует выделить работы Скалли и др. [231, 338]. В пользу наличия эффектов дислокационного транспорта могут свидетельствовать образование гидридов в полосах скольжения [222, 224, 316, [c.141]

Индуцированное водородом разрушение сплавов титана (включающее, как показывают результаты Нельсона [209] и Грина [179], и возможные многочисленные случаи КР) можно было бы объяснить в терминах относительного количества водорода, взаимодействующего со сплавом. Например, исходя из низкой фугитив-ности водорода (см. рис. 34), следует ожидать относительно малых его концентраций в условиях испытаний на КР. Малым, учитывая обычные значения растворимостей [224], должен быть и уровень растворенного водорода. Охрупчивание в условиях медленной деформации при низких уровнях [Н] [339] может протекать посредством дислокационного переноса водорода [342] (зависящего от характера скольжения) и индуцированного деформацией образования гидридов на полосах скольжения. Последующее разрушение может происходить в результате скола гидридов. В то же время при высоких уровнях [Н], приводящих к интенсивному предварительному формированию гидридов, характер разрушения будет другим [221], скорее всего, таким, как при больших скоростях деформации. Дальнейшее исследование причин такого различного характера разрушения титановых сплавов [302] должно охватывать как сложные эффекты образования гидридов [224, 226], так и вопрос о положении водорода в решетках сплавов [343]. [c.142]

Взаимодействие дислокаций с выделениями и влияние IIX на К Р. Эта гипотеза предполагает, что влияние дисперсионного твердения на сопротивление КР происходит благодаря взаимодействию дислокаций с выделениями, которые образуются прн твердении [144, 234—237]. На высокопрочных- алюминиевых сплавах после деформации наблюдается характерное распределение дислокаций. В материалах с низким сопротивлением КР наблюдаются узкие линейные скопления большого количества дислокаций, направленные к границам зерен. Это скопление дислокаций упирается в границу зерен. В материалах, состаренных на пониженное сопротивление КР, группы дислокаций по полосам скольжения состоят из днслокаций неправильной кривизны и многих дислокаций в виде нетель. Понятно, что препятствие, возникающее при движении дислокации через частицу, приводит к изменению пути скольжения, и это является причиной того, что сопротивление КР в высокопрочных алюминиевых сплавах понижается в присутствии частиц, которые перерезаются при пластической деформации, т. е. не препятствуют образованию [c.294]

Было показано, что образование выделений а2-фазы увеличивает легкость зарождения трещин под действием среды и скорость распространения трещин. Такие выделения также увеличивают вероятность разрущения сколом в период субкритического роста трещин. Установлено, что в случаях, где выделения аг-фазы срезаются, скольжение в (а + аг)-структурах происходит в очень узких полосах скольжения со значительными смещениями в каждой полосе. Это может указывать еще раз на важность характеристик скольжения при определении чувствительности к КР-Наблюдения [33] наводят на мысль провести эксперимент для определения важности характера скольжения или наличия Т1зА1. Этими исследователями было показано, что определенное распределение аг-фазы изменяет тип взаимодействия дислокации с частицей от срезания до огибания. Таким образом, если Т1зА1 изменяет характер скольжения, то такое ее распределение должно приводить к меньщей чувствительности к КР, чем в случае одно фазных а или двухфазных структур (аЧ-аг), в которых происходит срезание частиц дислокациями. Некоторое доказательство в достоверности этого имеется, но требуются более тщательные исследования. [c.409]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология