Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 31 стр.

UptoLike

вание первичной трещины происходит в вершине УД, заторможенного каким-либо дефектом в кристал-
ле. Второй двойник, не являясь стопором для первого, принимает участие лишь в окончательном фор-
мировании УКР, т.е. замыкается на растущую трещину и раздвигает ее берега при образовании сту-
пеньки. Следует отметить, что зарождение микротрещин возможно и на свободном упругом двойнике
[115]. Подробнее это рассмотрено в пп. 3.3 и 3.6 настоящей главы.
Зависимость l(Р) дает возможность оценить некоторые параметры взаимодействия вершин УД. Так,
например, точка Б на рис. 3.5, б определяет значение нагрузки Р
Б
, необходимой для прорастания вер-
шин УД без взаимодействия до нулевого расстояния между ними. Нагрузка P
Г
(точка Г) характеризует
сближение взаимодействующих двойников. Разность между P
Б
и Р
Г
показывает величину силы притя-
жения вершин двойников в момент потери ими устойчивости при постоянной внешней нагрузке. По ве-
личине участка ГД и экспериментальной зависимости рис. 3.5, а можно установить значение несоосно-
сти распространения двойников.
Из приведенного видно, что образование УКР связано, прежде всего, с зарождением микротрещины
в вершине одного из двойников. При этом не исключается возможность формирования трещины и на
границе двойника. В связи с этим оценим некоторые возможности зарождения трещин на границе двой-
ника и в его вершине.
3.3. ЗАРОЖДЕНИЕ ТРЕЩИН НА ГРАНИЦЕ ДВОЙНИКА
В КАЛЬЦИТЕ
Микротрещины на границах двойниковых прослоек в кальците наблюдали при воздействии на них
динамических трещин [108]. Для кальцита описано также зарождение микротрещин расслоения между
упругими двойниками [122], которые после образования стабилизировались, а двойники переходили в
необратимые. Вместе с тем практически отсутствуют сведения о трещинах, встречающихся на границах
одиночных упругих двойников в кристаллах кальцита.
Возможный механизм зарождения микротрещины на границе упругого двойника исследован на оп-
тически прозрачных кристаллах кальцита [115]. В опытах использовали образцы с размерами 10 × 10 × 1,5
мм, нагружение которых осуществляли через сферический индентор [9] диаметром 1,2 мм со стороны
узкой сошлифованной грани. При этом в кристалле возникал упругий двойник клинообразной формы.
Рабочую поверхность кристалла 10 × 10 мм травили 7-процентным водным раствором виннокаменной
кислоты [117] непосредственно под нагрузкой и без нее после некоторой временной выдержки в нагру-
женном состоянии. В первом варианте выявляли одновременно исходную плотность дислокации в кри-
сталле и структуру упругого двойника. Во второмкроме исходной структуры лишь то, что оставалось
после выхода из кристалла упругого двойника. Наряду с этим практически во всех образцах на одной из
границ упругого двойника наблюдали образование дислокационных канавок травления, параллельных
следу плоскости спайности (рис. 3.7, а). Размеры их составляли 5…10 мкм у основания двойника и с
приближением к вершине достигали 100…300 мкм. Аналогичный вид в этих кристаллах имеют фигуры
травления вершин трещин по спайности. Это дает основание полагать, что наблюдаемые канавки трав-
лениямикротрещины, возникшие на границе упругого двойника. Более того, при рассмотрении кри-
сталлов в проходящем свете канавки травления длиной около 300 мкм давали тень. Очевидно, в этих
случаях расхождение берегов вскрытия более длины волны используемого света. В силу того, что вели-
чина расхождения берегов большинства вскрытий незначительна, они обнаруживаются лишь в виде ка-
навок травления.
При снятии нагрузки упругий двойник выходил из кристалла. Величина вскрытия микротрещин при
этом уменьшалась, что подтверждалось сокращением размеров теней от микротрещин или их полным
исчезновением. Однако говорить о восстановлении сплошности мате риала нельзя. Так как поверхности
микротрещин сообщались с атмосферой, имели место адсорбционные процессы, препятствующие вос-