ВУЗ:
Составители:
1.6. СВЯЗЬ ДВОЙНИКОВАНИЯ С РАЗРУШЕНИЕМ
1.6.1. Взаимодействие двойников с препятствиями
Многочисленными экспериментами установлена опасность механических двойников как инициато-
ров зарождения микротрещин [72 – 78]. В настоящее время объяснение трещинообразования при де-
формационном двойниковании сводится всего к нескольким механизмам, два из которых предложены
для ОЦК-металлов Халлом [74, 79]. Он считает, что трещина зарождается или при встрече вершин двух
двойников, распространяющихся в пересекающихся плоскостях, или при пересечении растущего двойника
с границей ранее существовавшего. В первом случае разрушению предшествует появление ряда дислокаций
а/3 < 110 > в плоскости, нормальной к оси растяжения. Однако вероятность встречи вершин двух двой-
ников, возникающих в разных местах кристалла, мала. Второй вариант возможен в силу высокой кон-
центрации напряжений, создаваемой вершиной заторможенного двойника. Это наиболее общий случай.
Его эффективность зависит от устойчивости барьеров и возможности появления в местах пересечений
пластической деформации, разряжающей концентрацию напряжений.
Процесс зарождения и развития двойников сопровождается высокой концентрацией напряжений в
вершинах и на границах двойниковых дефектов [72, 80 – 82]. Согласно оценке [72], прослойки шириной
всего 0,1 мкм способны вызвать образование раскола. Такие субмикроскопические двойники всегда об-
разуются при низкотемпературном деформировании металлов и могут быть ответственны за их прежде-
временное разрушение [73].
Опасными очагами образования трещин являются границы двойниковых ламелей [72, 73]. Их со-
стояние и роль в квазихрупком разрушении определяются условиями развития прослоек и эволюцией
дислокационной структуры в сопряженной области [29].
Множественность работающих систем двойникования в ОЦК-материалах приводит к многообра-
зию вариантов пересечения двойников. Теоретически пересечение прослоек описывается моделями
Р.В. Кана [83] и А.В. Слизвика [72, 81]. Первая основана на том, что при пересечении ламелей двойни-
ковый сдвиг сохраняется и осуществляется созданием вторичной прослойки в барьерной.
По механизму Слизвика трещина при встрече вершин двойников образуется в результате реакции
между дислокациями опережения (эмиссары), скользящими перед вершинами в плоскостях двойнико-
вания. Подобные реакции приводят к появлению дислокации а < 001 >, лежащей в плоскости, парал-
лельной оси растяжения.
Из анализа работ по взаимодействию двойников [74, 84, 85] можно выделить наиболее опасные ва-
рианты их пересечения. К ним относятся, прежде всего, случаи, в которых материал остаточной про-
слойки ориентирован неблагоприятно для развития вторичного двойникования. Высокая концентрация
напряжений в участках контакта двойников, отсутствие реальной возможности их релаксации приводят
к зарождению микротрещин.
Часто микроразрушения возникают при торможении быстрых двойников на статических [86, 87] и
на включениях [28]. При этом трещины вскрываются в теле двойника, по границам и в матрице. Опасно
также взаимодействие встречных параллельных прослоек.
В узлах встречи возможно образование каналов Розе [15] и микротрещин [28].
В поликристаллических агрегатах наиболее вероятными очагами для возникновения микротрещин
являются границы зерен при торможении на них двойников. Растрескивание в этих случаях наблюда-
лось неоднократно [27, 88]. Раскалывание облегчается при сегрегации примесей вдоль приграничных
областей. В молибдене [89] и висмуте [90] трещины отмечены в двойниковых прослойках на некоге-
рентных включениях и на границе двойник-матрица.
Орлов Л.Г. и Утевский Л.М. [73] изучали с помощью электронной микроскопии образцы железа,
деформированные в жидком азоте, когда в этом металле отсутствуют плоские скопления дислокаций.
Обнаружены двойники, вдоль одной из сторон в которых были трещины. Образование последних объ-
яснялось тем, что двойниковый сдвиг вызывает на границе зерна ступеньку. При этом трещина зарож-
дается вдоль границы двойника и раскрывается под действием напряжений по плоскостям скола. Из ус-
ловия зарождения трещины по Стро вычислена необходимая толщина двойниковой прослойки в железе
~720 Å.
По-видимому, границы двойников и области аккомодации являются благоприятными местами для
развития хрупких трещин [29].
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
