Двойникование упругое

Остановимся кратко на атомно-молекулярном механизме отдельных видов деформаций в материалах с кристаллической структурой. Упругие деформации формы и объемы — это результат искажения кристаллической решетки. Пластические деформации есть следствие остаточных изменений в относительном расположении зерен кристаллической решетки. При этом можно выделить несколько наиболее характерных явлений, определяющих процесс пластического деформирования скольжение (сдвиг) двойникование дислокация разрушение структуры, представляющее смещение кристаллических зерен, которое сопровождается нарушением сцепления. С возрастанием нагрузки происходит постепенное ослабление и разрыв структуры. [c.188]

Отклонение теоретических кривых от экспериментальных зависимостей (см. рис. 10.15) имеет две особенности. Во-первых, это небольшие минимумы поперечного модуля упругости полиэтилена низкой плотности и продольного модуля упругости полиэтилена высокой плотности эти отклонения вообще не предсказываются теорией. Было показано [44], что такие эффекты могут быть связаны с механическим двойникованием. Во-вторых, предсказываемое развитие механической анизотропии с увеличением степени вытяжки происходит намного медленнее, чем это наблюдается в действительности. [c.238]

Если двойниковая прослойка появляется, когда прикладывается нагрузка, и исчезает, когда нагрузка снимается, мы имеем упругое двойникование. Если двойниковая прослойка остается после снятия напряжения, то она называется остаточным двойником. [c.303]

Диплом на открытие явления упругого двойникования кристаллов № 49 Гарбер Р.И., 1938 г.). [c.6]

В книге сделана попытка по возможности просто, без особой детализации конкретных ситуаций (за исключением упругого двойникования, изучением которого авторы бьши заняты долгие годы) изложить основы физики обратимой пластичности кристаллов. При этом мы не претендуем ни на полный охват всех публикаций по данной проблеме, ни на освещение ее истории. Перечнем обсуждаемых в книге вопросов может служить ее оглавление, показывающее, что главное внимание уделено рассмотрению основных экспериментальных данных и их теоретическому описанию. [c.7]

В предлагаемой монографии дается систематическое изложение физики обратимой пластичности кристаллов на основе современных представлений, дающих возможность в рамках единого подхода последовательно описать совокупность явлений этой области. Подробно рассмотрено явление упругого двойникования как пример наиболее полно разработанного на дислокационном уровне случая обратимой пластичности, который служит основой для Построения дислокационных схем других проявлений обратимой пластичности. [c.11]

Высокий уровень теории и эксперимента в области упругого двойникования обусловлен прозрачностью физической ситуации. Упругое двойникование удалось использовать для изучения индивидуальных и коллектив- [c.11]

Пластическая деформация кристаллов в основном подразделяется на два типа — скольжение и двойникование. Скольжением кристаллов называется сдвиг некоторых частей кристалла по определенным плоскостям вдоль определенных направлений. При сдвиге в кристаллах образуются полосы скольжения. Кристаллическая решетка в этих полосах и вблизи них сильно искажена, что обнаруживается по астеризму рентгеновских отражений. Вблизи полос скольжения имеются упруго напряженные области, в которых локализованы так называемые остаточные напряжения [4-7]. [c.13]

Таким образом, именно на примере двойникования кальцита впервые было обнаружено тысячекратное расхождение между вычисленной и реальной прочностью кристаллов [25]. Относительный сдвиг кристаллической решетки кальцита в результате двойникования составляет 0,656, однако двойникование при сжатии образца кальцита по Фогту наступает при напряжениях, при которых упругий сдвиг в плоскости двойникования составляет только 10 . Так возникла проблема Фогта. [c.16]

После образования упругого двойника или стабильной двойниковой прослойки достаточно приложить напряжение на сдвиг 0,3-0,4 МПа, равномерно распределенное по плоскости двойникования К1 в направлении г 1, чтобы процесс двойникования протекал при комнатной температуре. В работах [11-38] были обоснованы некоторые положения, которые позднее были широко использованы различными авторами, как экспериментаторами, так и теоретиками, [c.19]

Курдюмов с сотрудниками рассмотрел возможность термомеханических мартенситных превращений, во многом сходных с упругим двойникованием [40]. Так, в заключительной части [40] сказано Кристалл мартенсита должен вести себя в этом случае подобно упругому двойнику роль механической нагрузки здесь играет изменение температуры. .. [c.19]

Предельные напряжения, при которых наблюдаются переходы из одной стадии двойникования в следующие описаны в [38]. Установка для двойникования кристаллов в однородном упругом поле показана на рис, 1.7. В целях обеспечения однородности распределения напряжений опыты проводились с длинными образцами. При этом исключалась возможность распространения упругих двойников, возникающих вблизи контактов с щеками пресса, в среднюю часть образца. Однородность распределения напряжений могла быть нарушена только внутренними дефектами материала. Прочность приконтактных концов образца обеспечивалась специальными зажимами, препятствовавшими утолщению двойниковых прослоек вблизи контактов с щеками пресса. [c.22]

Если предохранить поверхность контакта с Щеками пресса от образования двойникующих дислокаций и приложить действующее напряжение сдвига в направлении, противоположном tji, то, как упоминалось выше, образец кальцита можно нагружать до 230 МПа, при этом двойникование не наблюдается. Под действием сосредоточенного напряжения появляются упругие двойники при средних нагрузках, в 500 раз меньших [38]. Подобный опыт был проведен при сжатии монокристалла бериллия. В этом случае прочность увеличилась в 12 раз [14]. , [c.22]

Рис. 1.8. Схема механического двойникования под действием толкателя со скошенным торцом а - толкатель касается границы двойникованной части с материнским кристаллом, что приводит к образованию упругих двойников, превращающихся в тонкие двойниковые прослойки (получается полисинтетический двойник) б - толкатель касается только двойникованного материала, что приводит к утолщению одной двойниковой прослойки

Последующее молекулярное описание одноосного деформирования неориентированного частично кристаллического полиэтилена характеризует пластическую деформацию волокон, образующих термопласты со сферолитной структурой. Оно может служить иллюстрацией большого разнообразия механизмов деформирования. При деформациях менее 1 % выявляют анизотропные упругие свойства кристаллов (орторомбического) полиэтилена [57] и аморфного материала [53]. При тех же самых условиях имеют место неупругие деформации СНг-групп и сегментов цепей, которые обусловливают низкотемпературные Р-, у- и б-релаксационные механизмы [10, 56]. При больших деформациях (1—5%) происходит дополнительное изменение сегментов цепи, их относительного положения и конформационные изменения (поворот связей). Подробное исследование поведения цепей в аморфных областях было выполнено Петракконе и др. [53]. В кристаллических областях под действием деформаций такого же порядка возникают дислокации и дислокационные сетки (наблюдаемые в ламеллярных кристаллах в виде муаровых узоров). В зависимости от условий внешнего нагружения и типа дислокаций их движение вызывает пластическую деформацию кристалла путем двойникования, смещения плоскостей или фазового перехода орторомбической ячейки в моноклинную. Обширный обзор деформирования полимерных монокристаллов был дан Зауэром и др. [57] и в книге Вундерлиха [3]. Детальный расчет вклада различных структурных элементов и дефектов в деформирование частично-кристаллических полимеров можно найти во многих статьях, из которых здесь приводятся только некоторые [47—62]. Хотя упомянутые выше эффекты обусловливают нелинейность зависимости напряжение—деформация, первоначально существовавшая надмолекулярная организация все еще сохраняется. Подобная деформация называется однородной. [c.41]

Эти монокристаллы, имеющие структуру pi-фазы, обнаруживают высокую квазиупругость (до 10—15% ) и при растяжении, и при изгибе. Она обусловлена превращением в процессе деформации в широком диапазоне температур и напряжений. При определенной ориентации высокую упругость проявляют и монокристаллы у-фазы, в которых деформация осуществляется путем двойникования. [c.508]

Геометрический анализ структуры кварца показал, что наиболее вероятное направление спайности у этого кристалла должно проходить вдоль плоскостей положительного ромбоэдра / . Эксперименты по раскалыванию тонких л -пластин также подтверждают наличие достаточно четко выраженной спайности именно вдоль плоскостей Я. Поэтому преобладание в фигурах удара направлений раскалывания вдоль плоскостей г представляется (на первый взгляд) парадоксальным. Однако эта особенность геометрии фигур удара становится понятной, если учесть модель механического (дофинейского) двойниковаиия. Можно полагать, что при ударе в месте локализации силы происходят упругое сжа- тие кристалла и вслед за ним обязательный переворот части кристалла в двойниковое положение по дофинейскому закону (ис-1 ходный домен а переходит в домен аг). Следующее за этим механическое разрушение кристалла происходит в соответствии со структурой двойникового домена аг, в котором плоскости преимущественной спайности Я расположены параллельно плоскостям г в исходном домене, т. е. в основном кристалле. Зародившаяся таким образом трещина вынуждена следовать в основном (не затронутом двойникованием) кристалле вдоль плоскостей г , являющихся также возможными направлениями спайности кварца, хотя и менее вероятными, чем / -плоскости. При этом (по мере распространения трещин) наблюдается тенденция к развороту поверхности раскола к более естественным / -ориентациям. Так, для фигуры удара на плоскости базиса (0001) характерно формирование / -площадок, притупляющих ребра трехгранной л -пирамиды, а также разворот основных л-плоскостей раскола с образованием на них канавок-углублений, отклоняющих л-ориентацию в сторону смежных плоскостей Я. [c.112]

Нам представляется, что первым подробно изученным явлением подобного типа стало явление упругого двойникования ), Рассматриваемая проблема имеет давнюю историю. В той или иной мере ее коснулись в своих исследованиях Гюйгенс,Кельвин,Фойгт, В.И.Вернадский, И.В, Обреи-мов, И.М. Лифмшц, М.А. Леонтович, Г.В. Курдюмов и другие. Открытие упругого двойшкования стимулировало развитие дислокационных представлений об одном из основных видов пластического деформирования. Рассмотренная в монографии область исследовавдй является приоритетной для советской науки, термин упругий двойник стал общепринятым и вошел в физические словари и энциклопедии. [c.6]

Довольно длительное время упругое двойникование воспринималось как своеобразное и интересное, но изолированное и весьма редкое явление в механике кристаллов. Однако последовавшие позже открытия термоупругого мартенситного превращения (эффект Курдюмова), сверхупруго-сти и эффекта памяти формы, а также широкое использование в технике [c.6]

Общим для перечисленных явлений является то, что обратимые структурные перестройки реализуются в них путем обраи мого перемещения под действием внешних сил своеобразных упругих доменов. И хотя при переходе от упругого двойникования к термоупругому мартенситному превращению и сегнетг пластическим фазовым переходам появляются новые гапы возвращающих внутренних сил и усложняются кристаллография и типы возникающих доменов (вплоть до возникновения сложных иерархических структур), тем не менее есть возможность единого огшса-ния всех перечисленных явлений. Эти обстоятельства и побудили авторов объединить совокупность указанных явлений единым термином — обратимая пластичность . [c.7]

В результате в области упругого двойникования практически решена одна из основных задач физики прочности и пластичности — достижение полного количественного описания процесса пластической деформации кристалла упругим двойникованием в дислокационных терминах. Поскольку эта задача еще не решена для других способов пластической деформации, то представлялось полезным изложить совокупность результатов, полученных при изучении упругих двойников. Кроме того, знакомство с этой областью позволяет также рассмотреть ряд проблем физики прочности и пластичности, таких, как гистерезис, последействие, акустическая эмиссия, эффекты сверхупругости и памяти формы, на уровне изолированного скопления дислокаций, что позволяет перейти к дислокационному описанию термоупругих мартенситных включений и сегнетоэластических доменов. [c.12]

Уделили внимание двойникованию кальцита Брюстер (1816), Пфаф (1859), Ройш (1867—1872), Розе (1868), Баумгауэр (1878), Бре-зина (1880), Мюгге (1883) и другие. Ими сделан ряд наблюдений и установлено, что двойниковые включения в кальците имеют оптические свойства, идентичные оптическим свойствам материнского кристалла. Фогт (1890) сопоставил упругий сдвиг, приводящий к образованию двойниковых прослоек в кальците, со сдвигом при двойниковании и нашел, что упругий сдвиг примерно в тысячу раз меньше. [c.16]

Открытае упругого двойникования одновременно явилось приближением к решению проблемы Фогта. Двойникование оказалось сложным процессом, на шнающимся с образования упругих двойников, которые в опытах Фогта, его предшественников и в более поздних работах других авторов не учитывались и не выявлялись, поскольку главной особенностью упругого двойникования является необходимость использования сосредоточенных нагрузок. [c.18]

Первая серия работ по изучению упругого двойникования кальцита и натриевой селитры бьша опубликована в период 1938—1947 гг. [31—38]. В работе [38] показано, что сопротивление двойникованию монокристалла кальцита на порядок превьпяает сопротивление двойникованию образца с двойниковой прослойкой. Фогт применял однородно распределенное сжатие. Однако двойниковые прослойки могли возникнуть только после образования в отдельных областях кристалла неоднородных [c.18]

Для того чтобы убедиться в двойниковом строении упругого двойника, достаточно было сопоставить углы поворота рисок в местах их пересечения со следом упругого даойника на поверхности кристалла, находящегося под нагрузкой, с углами поворота рисок в местах их пересечения со следами обычных, неупругих двойникованных прослоек, а также сравнить положения главных осей в поляризованном свете. Определить напряжение 1 ига, вызывающее образование упругого двойника, удалось значительно позже оно оказалось очень большим, более близким к теоретической прочности [39]. Отсюда следовало, что опыты с упругими двойниками кальцита указали путь согласования значений теоретически вь1числен-ной и практически измеренной прочности кристаллов. Обычно для определения напряжения течения и даже прочности делят приложенное усилие на площадь соответствующего сечения образца, получая при этом низкие значения соответствующих величин. Правильно было бы определять истинные напряжения в тех местах, где действуют сосредоточенные силы, и эти напряжения сопоставлять с теоретически вычисленными критическими напряжениями. [c.19]

В многочисленных исследованиях сегнетоэлектриков также наблюдались упругое двойникование и раздвойникование под влиянием механических, электростатических и магнитных воздействий [1]. Значительное число экспериментальных работ посвящено исследованиям упругого двойникования кальцита и некоторых других металлических и неметаллических кристаллов [41-79]. Большое число теоретических исследований по этим вопросам также опубликовано, начиная с 1947 г. (Владимирский, Лиф-шиц) и до последнего времени (Косевич с сотрудниками). Укажем лишь на не оторые обзоры, где приведены обширные списки теоретических и экспериментальных работ этого периода [1,80—83]. [c.19]

Стадия упругого Двойникования. Общая нагрузка невелика, одаа-ко в кристалле имеется двойниковое включение которое увеличивается при повышении нагрузки и уменьшается с ее понижением. [c.20]

Концентрация напряжений при образовании двойниковых включений необходима для предварительного образования упругого двойника. Это подтверждается тем, что при равномерном распределении напряжений и отсутствии дефектов (концентраторов напряжений) кристалл можно поломать, раздробить, не вызывая его двойникования, В особых условиях при больших сжимающих нагрузках иногда двойники возникают, возможно, вблизи скрытых концентраторов. Сосредоточенная нагрузка приводит к появлению упругого двойника, увеличение нагрузки - к увеличению размеров упругого двойника. Когда часть площади поперечного сечения, занятая упругим двойником, достаточно велика, происходит скачкообразное превращение упругого двойника в стабильное двойшковое включение. В опытах, при которых стерженьки сжимаются % прессе, двойникование начинается вблизи контакта с щеками пресса, где действуют сосредоточенные нагрузки. В работе [36] детально показана роль концентраторов напряжения в области контактов между поверхностью нагру ющего устройства и кристаллом. [c.20]

Рис. 1.6. Возникновение упругих двойников под медной призмой (ножом) за-висих от расположения лезвия а - упругае двойники возникают (лезвие расположено в плоскости двойникования), б - двойники получать не удается (лезвие не совмещено с плоскостью двойникования)

Интересно отметить чтобы при помощи медного ножа (твердость 3) получить упругий двойник, нож необходимо расположить лезвием в плос кости двойникования К i и усилие направить вдоль rii Бели повернуть нож вокруг i7i на небольшой угол, упрутае двойники ке образуются даже при больших нагрузках (рис. 1,6). При работе с железными ножами или оплавленным стеклом строго совмещать с Ki и щ нож и усилие нет необходимости ). [c.22]

На металлографических шлифах такого железа можно различить пластинчатые двойниковые включения, пересекающие все зерно, а также систему клиновидных двойниковых включений, Эти клиновидные включения, по-видимому, сходны с заклинившимися упругими двойниками. Таким образом, можно полагать, что при хрупком разрушении железа имеют место первые три стадии двойникования. Наличия четвертой стадии, в [66] не обнаружено, вероятно, потому, что двойниковые включения появляются в процессе хрупкого разрушения поликристаллического материала. Во ожно, что смежные зерна препятствуют утолщению возникших пластино с двойников, так как при этом на границах смежных зерен должны увел щваться выступы и возникать большие напряжения. [c.23]

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к переходу ко второй стадии. Рядом с упруго сжатой частью образца возникает упругий двойник, из которого образуется при дальнейшем повышении нагрузки тонкая пластина двойникового включения, т.е. завершается вторая стадия двойникования. Продолжая этот процесс, можно получить полисинтетический, двойник, представляющий собой ряд пластинчатых двойниковых включений, разделенных пластинами материнского кристалла.. Толщина каждой из этих пластин примерно равна ширине зоны упругой аккомодации, которая в свою очередь зависит от твердости кристалла и толкателя, угла поворота поверхности при двойниковании, угла наклона поверхности толкателя, сосредоточенной нагрузки, вызьшающей переход от первой стадии ко. второй. Чем меньше угол наклона поверхности толкателя, тем тоньше и прослойки материнского кристалла такого полисинтетического двойника [36]. [c.24]

Наибольший интерес проявили многие исследователи ко второй стадии двойникования — появлению и свойствам упругих двойников, Обрей-MOB и Старцев [64j тщательно измеряли нагрузку, длину, ширину и толщину упругих двойников. Постановка ими опыта, форма и размеры образцов, способ нагружения и наблюдения почти точно соответствовали работе [31]. Получены числовые значения толщины упругого двойника А, работы образования упругого двойника и поверхностного натяжения на границах упругого двойника с материнским кристаллом скдв = 1,2 Дж/м . Плот- [c.24]

При комнатной температуре средняя скорость сокращения длины упругсц-б двойника составляла 10—80 м/с, при 573 К она равнялась 80— 100 м/ , . Скорость увеличения Ь при перекатывании шарика, находящегося под нагрузкой, примерно такая же. Поэтому следует считать, что реальная дкор гсть распространения упругого двойника в этих условиях и скорости, его исчезновения значительно выше 100 м/с. По этой причине, по-ви-димому, не удавалось проследить детали процесса перехода от второй стадии 1 двойникования к третьей. Изоморфные с кальцитом кристаллы Ка>Ю (натриевая селитра) двойникуются точно так же, как и кальцит 68] ти опыты впервые показали, что явление образования упругих двойников связано со строением кристаллической решетки и мало зависит от [c.25]

Сосредоточенные нагрузки могут появиться в некоторых местах контакта кристаллических зерен металлов и сплавов. В таких местах при деформации поликристаллического образца могут возникать упругие двойники, а затем и пластинчатые включения. Такое явление наблюдается только в образцах с сравнительно небольшой площадью сечения плоскостью двойникования Кх. Качественно можно утверждать, что площадь боковой поверхности упругого двойника перед потерей устойчивости мало отличается от указанной площади сечения образца. При больших значениях этой площади превращения упругого двойника в остаточный получить невозможно, так как для этого необходимо сильно увеличить значение нагрузкиР, V [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология