Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 130 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1. Двойники расположены параллельно друг другу с одинаковой плотностью на всем пути движе-
ния трещины.
2. Трещины всех двойников и ширина их зон аккомодации одинаковы (расстояние между двойни-
ками равно нескольким прослойкам, так, что их зоны напряжений не перекрываются).
3. Двойники окружены полем сжимающих напряжений.
4. Напряжения в вершине трещин – растягивающие, со средним значением, равным
в
σ .
5. Напряжения сжатия
а
σ в зоне аккомодации распределены равномерно и составляют 0,15 ГПа.
6. Напряжения и скорость распространения трещины на границах раздела матрица–зона аккомода-
ции, зона аккомодации–двойник, двойник–матрица меняются скачком.
7. Развитие трещины между двойниками, а также внутри двойника и зоны аккомодации происходит
с постоянной скоростью.
Взаимодействие напряжений сжатия в зоне аккомодации двойника с напряжениями растяжения
трещины приводит к уменьшению последних:
.
ав
σ
−
σ
=
σ
′
Напряжения снижаются и в результате поворота трещин в двойниковой прослойке на угол ψ (угол
разворота материала двойника относительно матрицы; для ОЦК решетки равен 19
о
30′ [15]). После стан-
дартного преобразования тензора напряжений для одноосного поворота величина нормальных растяги-
вающих напряжений, действующих на трещину в двойнике, выглядит так:
.cos)(
2
авдв
ψσ−σ=σ
Поскольку скорость развития трещины V
тр
на каждом ее этапе пропорциональна квадрату напряжений
[235]:
2
тр
σ= kV
, (9.4.1)
где k – некоторый коэффициент, то изменение напряжений неизбежно ведет к изменению скорости рас-
пространения трещины. В то же время известно, что степень пластической деформации (ε) в вершине
трещины определяется ее скоростью [236]:
2
тр
22
1
V
lC
nb=ε
, (9.4.2)
где n – объемная плотность источников дислокаций; l – их линейный размер; b – вектор Бюргерса; C
1
–
скорость движения упругих волн.
Таким образом, вследствие дополнительной пластической деформации в вершине трещины после
преодоления ею двойника, энергия в образце должна быть несколько меньше первоначальной, а значит
и скорость роста трещины необратимо снизится на некоторую величину:
тр1тр0тр
VVV −=∆
;
здесь V
0тр
и V
1тр
– скорости распространения трещины соответственно перед и после двойниковой про-
слойки.
Характер изменения скорости трещины, пересекающей двойники, графически удобно представить в
виде двух схем (рис. 9.12). На верхнем графике скачки в скорости обусловлены обратимыми измене-
ниями напряжений на границах матрица – зона аккомодации, зона аккомодации – двойник, двойник –
матрица. Скорость движения трещины после выхода из двойника упруго восстанавливается. На нижнем
графике в результате пластической деформации в прослойке и зоне аккомодации скорость развития
трещины необратимо уменьшается до тех пор, пока вся упругая энергия образца не исчерпается пласти-
ческой деформацией в двойниках.

Страницы