Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

не распространяющейся трещины приводит к скачкообразному развитию последней. Показательны в
этом отношении кристаллы NaCl и LiF.
В отличие от ЩГК, в кальците подобные процессы идут существенно равномернее, в силу отсутствия
пластической деформации скольжением. Формоизменение исландского шпата при нормальных услови-
ях протекает двойникованием.
Двойниковые прослойки получали путем статического сжатия монокристаллических образцов раз-
мером 15×15×40 мм вдоль большой диагонали их поперечного сечения в зажимах с рифленой поверх-
ностью. Метод позволяет получать как единичные прослойки и упругие заклинившиеся двойники, так и
полисинтетические двойниковые образования преимущественно одной ориентации. Нагружение образ-
цов вели плавно, что давало возможность непрерывно наблюдать за процессом или прервать нагруже-
ние на определенном этапе деформирования. Наблюдение осуществляли как невооруженным глазом,
так и через оптический прибор. Деформированные таким образом кристаллы раскалывали по одной из
плоскостей {100} на пластинки с размерами 3×15×40 мм и различной ориентацией двойника по отно-
шению к исследуемой трещине. Последнюю зарождали острым лезвием на глубину 4…5 мм по плоско-
сти спайности.
10.1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕДЛЕННЫХ ТРЕЩИН СО
СТАТИЧЕСКИМИ ДВОЙНИКОВЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ
Препарированный кристалл помещали в зажим установки, смонтированной на базе микроскопа
МБИ-II, спаренного со скоростной камерой СКС-1М (рис. 10.1). Трещину проталкивали с помощью но-
жа-
1
2
3
4
5
6
78
9
10 11
1
2
3
1
2
3
Рис. 10.1. Схема установки для исследования взаимодействия медленных
трещин с двойниковыми прослойками:
1 – камера СКС-1М; 2 – фотоаппарат; 3 – насадка АУ-26; 4 – тензостанция;
5 – осцилографф Н-700; 6 – электродвигатель; 7 – микровинт;
8 – чувствительный элемент; 9 – нож; 10 – кристалл; 11 – микроскоп МБИ-11
индентора, соединенного с микровинтом, вращение которого осуществляли электродвигателем. Ско-
рость трещины варьировали в пределах от 10
–1
до 5 мм/с. Усилия, возникающие на ноже, фиксировали
тензометрическими датчиками типа ФКПА-3-100, с записью показаний на осциллографе Н-700. Карти-
ну взаимодействия наблюдали в микроскоп при одновременном кинофильмировании процесса. Темп
съемки, в зависимости от скорости трещины меняли от 100 до 500 кадр/с. Благодаря бинокулярной на-
садке АУ-26 имели возможность для фотографирования отдельных эпизодов.
Для оценки эффективности влияния на трещину каждого из двойников использовали критерий Ир-
вина G [239], предполагающий, что разрушение происходит при G > G
крит
, где G – сила, вызывающая
распространение трещин обычного типа – раскрытие (определяли тензометрически). Для каждого из
взаимодействий оценивали
.
2
1
π= EGK
Здесь K
1
– коэффициент интенсивности напряжений для плоского напряженного состояния, определяе-
мый схемой нагружения, геометрией трещины, упругими параметрами и геометрией тела.
Рассмотрим исследованные варианты взаимодействия трещины с двойниками.
1
2
3
4
5
6 7
9
8
10 11

Страницы