Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

p
V
T
Рис. 7.10. Температурная зависимость скорости (1) и энергоемкости (2)
разрушения; 3 – Э
р
для образцов, предварительно деформированных
скольжением при 293 К. Заштрихованная область – оценка минимальных
затрат энергии, связанных с двойникованием
Обусловленность экстремального характера кривой Э
р
(Т) двойниками подтверждается эксперимен-
тально. Как отмечалось в гл. 5, при динамическом растяжении предварительно деформированных
скольжением образцов, во-первых, увеличивается интенсивность низкотемпературного двойникования,
а во-вторых, максимальное двойникование происходит при меньших температурах (при 293 К в отличие
от 373 К для отожженного материала). При измерении Э
р
в предварительно деформированных образцах
также наблюдаются две особенности: возрастание Э
р
> при низких температурах и смещение максиму-
ма на кривой Э
Р
(Т) к 293 К (рис. 7.10, кривая 3).
К выводу об обусловленности максимума Э
р
двойникованием можно также прийти, проведя грубую
оценку затрат энергии разрушения, связанной с двойникованием, при различных температурах. Перед
стартом разрыва упругий потенциал образца частично релаксирует деформацией за счет двойников и их
зоны аккомодации:
.21Э
рэлрэлрэл
l
σ
=
При движении трещины затрачивается работа на упругое взаимодействие с областью приспособле-
ния и телом прослойки и на повышенную пластическую деформацию в них [42]:
,Э
эфдеф
Sγ=
где γ
эф
– эффективная поверхностная энергия разрыва в двойнике или в его зоне аккомодации; S – соот-
ветствующая площадь скола.
Эффективная энергия связана со скоростью разрушения:
.)(
2
тррэл0эф
VVγ=γ
Здесь γ
0
– удельная поверхностная энергия скола; V
рэл
– скорость рэлеевских волн; V
тр
– скорость тре-
щины в зоне приспособления или в двойнике. Последнюю можно определить как
,
2
тр
σ= kV
где k = σ
0
/V
отр
– коэффициент пропорциональности; σ – величина напряжений в области аккомодации;
σ
0
– разрушающие напряжения;
V
отр
– начальная скорость разрушения.
Зная уровень σ, величину V
отр
, а также все необходимые параметры деформационного двойникова-
ния (число прослоек, их размеры, ориентацию, l
рэл
, S и др.), можно определить минимальные затраты
энергии разрушения, связанные с двойникованием, для каждой температуры испытания. Результаты по-
казаны заштрихованной областью на рис. 7.10.
Видно, что при вычитании из Э
р
(кривая 1) работы, связанной с двойниками, экстремум практиче-
ски исчезает, что подтверждает его обусловленность процессом двойникования.
Приведенная оценка способствует выяснению природы максимума, но не является строгим количе-
ственным расчетом необратимых энергетических затрат, связанных с двойникованием. В действитель-
ности последние должны быть намного больше, так как работа пластической деформации при преодо-
лении трещиной каждого последующего двойника не остается постоянной, как считалось, а возрастает.
7.3. ОБРАЗОВАНИЕ ДВОЙНИКОВ БЫСТРОЙ ТРЕЩИНОЙ И
ИХ ВЛИЯНИЕ НА МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКУ РАЗРУШЕНИЯ
3
2
1

Страницы