ВУЗ:
Составители:
гружения и кристаллографическая ориентация образца [15]. Однако количественных оценок этого воз-
действия в литературе практически нет. Между тем изменение скорости нагружения и ориентации об-
разцов при разных температурных условиях может неоднозначно влиять на величину пластичности при
двойниковании. Представляется, что к максимальному эффекту пластичности при двойниковании мо-
жет привести лишь оптимальное сочетание температуры испытания, скорости деформирования и ори-
ентации образца.
1.5. "УПРУГОЕ" ДВОЙНИКОВАНИЕ
Упругое двойникование впервые было обнаружено Р.И. Гарбером на кристаллах кальцита и на-
тронной селитры [9]. Существенным моментом в опытах было использование сосредоточенной нагруз-
ки, передаваемой поверхности кристалла через сферический индентор (стальной шарик Ø~1,5 мм). При
этом в кристалле возникал упругий двойник, размеры которого изменялись пропорционально измене-
нию нагрузки. Снятие нагрузки приводило к полному исчезновению двойника из кристалла. Имея фор-
му клиновидного лепестка, упругий двойник легко выделялся по интерференционной окраске. Впослед-
ствии это явление как обязательная стадия процесса двойникования наблюдалось в ряде металлических
кристаллов: цинке [63], висмуте [64], сурьме [65] при воздействии квазистатических нагрузок. Поведе-
ние упругого двойника под нагрузкой, его форма в свободном и заторможенном состояниях достаточно
полно исследованы как теоретически, так и экспериментально [66].
Зарождение упругих двойников возможно и при динамическом нагружении материалов. Впервые
динамическое упругое двойникование наблюдали на крупнозернистом кремнистом железе Fe + 3,25
% Si [67]. Эксперименты проводили при комнатной температуре и динамическом нагружении падаю-
щим бойком (скорость деформации
ε
&
~ (2 – 10) с
-1
). Регистрацию процесса вели скоростной камерой СФР–1 с частотой от 60000 до 120000
кадр/с.
Показано, что скорости развития первичных двойников порядка 1100 м/с, а последующих от 100 до
700 м/с. Скорость раздвойникования была гораздо меньше и составляла соответственно 50 и 40 м/с, а
для всей сдвойникованной зоны в среднем 30 м/с. В то же время для кристаллов кальцита, в которых
скольжение при комнатной температуре практически отсутствует, скорости роста и исчезновения упру-
гих двойников совпадают [37, 48, 68].
В сплаве Fe + 3,25 % Si возможно развитие скольжения при двойниковании. Однако величина де-
формации скольжением за время упругого двойникования незначительна и не может существенно по-
влиять на возвратное перемещение двойникующих дислокаций, скорость которых определяет динамику
раздвойникования. В связи с этим сокращение длин двойников происходит, по-видимому, по тем же
причинам, что и в кальците. Наблюдаемые низкие скорости раздвойникования в кремнистом железе
можно объяснить следующим.
Первые высокоскоростные двойники обеспечивают быструю и существенную релаксацию напря-
жений нагруженного образца до некоторого уровня, при котором сдвиговые напряжения τ в плоскостях
двойникования становятся меньше критических τ
дв
. Условие τ < τ
дв
обеспечивается за счет более мед-
ленного нарастания напряжений в образце от внешних усилий по сравнению со скоростью релаксации
напряжений при двойниковании [69]. В плоскостях двойникования остаются сдвиговые напряжения τ <
τ
дв
, препятствующие возвратному движению дислокаций. Совпадения скоростей двойникования и раз-
двойникования, очевидно, можно ожидать лишь при полной разгрузке образца после прорастания первых,
склонных к обратимости двойников.
При продолжающемся действии внешней нагрузки напряжения τ достигают значений τ
дв
и двойни-
кование получает дальнейшее развитие. Следует заметить, что при высоких скоростях деформирования,
например от электрогидравлического удара (
ε
&
= 0,5·10
2
с
-1
), упругое двойникование не наблюдалось
[70, 71].
Следовательно, скорость деформирования образцов является одним из основных факторов, опреде-
ляющих возможность наблюдения динамического упругого двойникования.
С другой стороны, необходимо, чтобы время нагружения, в течение которого происходит двойни-
кование и раздвойникование, было меньше времени задержки пластической деформации скольжением
для исследуемого материала. В этих условиях блокирующее действие пластической деформации ис-
ключается, и упругую стадию двойникования можно будет наблюдать в более широком круге кристал-
лических материалов.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
