Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Значения напряжения σ
φφ
(φ) для скоплений, взаимодействующих по реакции (2) (рис. 4.13, б), будут
соответствовать зеркальному отображению относительно оси φ зависимости рис. 4.18. Особый интерес
в этом случае представляют нормальные растягивающие напряжения в плоскости спайности (φ
≅
360
o
).
Роль растягивающих напряжений как необходимого фактора раскрытия трещин рассматривалась ранее
[178] в связи с обсуждением зарождения трещины по механизму Гилмана-Рожанского. Как показывает
расчет (рис. 4.19), растягивающие напряжения перпендикулярные к плоскости скопления базисных
дислокаций могут достичь значений порядка теоретической прочности, охватывая при этом участки от
0,75·10
–6
мм при n = 10 до 1,25·10
–6
мм при n = 100. Действие этих напряжений обеспечивает рост тре-
щины по плоскости (0001) в варианте зарождения ее по реакции (2).
x
6
Рис. 4.19. Распределение напряжений σ
φφ
в плоскости базиса
вдоль скопления дислокаций:
1 – n = 10; 2 – n = 50; 3 – n = 100. Горизонтальная линия – значение
теоретической прочности на отрыв по плоскости (0001) [179]
Таким образом, принципиальное отличие рассмотренных вариантов состоит в том, что сущест-
вование растягивающих напряжений в плоскости базиса облегчит срабатывание механизма Гилмана-
Рожанского, тогда как во взаимодействии по реакции (4.8.1) (рис. 4.13, а) раскрытию трещины по
плоскости спайности будут препятствовать сжимающие напряжения.
4.10. Образование трещин на границах зерен и
двойников в цинке при охлаждении
до низких температур
Границы зерен в анизотропных материалах при температурных перепадах являются источниками
термических напряжений, нередко превышающих предел прочности материала [180, 181]. Величина на-
пряжений, как правило, зависит от угла разориентировки смежных кристаллов. Тип границы и ее свой-
ства определяют лишь характер релаксации напряжений.
Разориентированые структуры образуются также и при механическом двойниковании. Следова-
тельно, для анизотропных материалов можно ожидать при определенных условиях появление термиче-
ских напряжений на границах двойников, что может быть причиной трещинообразования и скольжения.
Опыты проводили на бикристаллах и монокристаллах, выращенных методом зонной кристаллиза-
ции в пирофилитовом тигле. Образцы, содержащие границу или механические двойники клиновидной и
3 2 1

Страницы