Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Границу двойника, в смысле разориентации структур можно уподобить границе зерна. Если не
учитывать свойства границ, их тип и строение, то для оценки термических напряжений на некоге-
рентной границе двойника применимы уравнения (4.12) и (4.13).
Для цинка углы между главными осями материала матрицы и двойника с границей
00
2
0
1
43=ϕ=ϕ .
При отклонении границы от плоскости двойникования на угол β изменяютя и ϕ
i
, причем, на одной из
границ
β+ϕ=ϕ
0
11
, а β−ϕ=ϕ
0
2
2
на противоположной границе. Растягивающие напряжения концентриру-
ются в материале с меньшим ϕ
i
.
Расчеты напряжений )( T
P
i
∆σ производили для различных β, наблюдаемых в эксперименте
(β
max
= 6
o
), а так как β зависит от плотности ρ, то на рис. 4.22, б результаты приведены для различных ρ.
P
T
а) б)
Рис. 4.22. а – зависимость растягивающих термических напряжений,
нормальных плоскости спайности, от разориентировки частей
бикристалла:
1 – φ = 0
о
; 2 – φ = 30
о
; 3 – φ = 60
о
; б – зависимость термических напряжений, нормальных плоскости
спайности, от величины охлаждения на границе
двойника (1 – ρ = 43,4·10
4
см
–1
; 2 – ρ = 32,5 ·10
4
см
–1
; 3 – ρ = 21,6·10
4
см
–1
;
1 – ρ = 10,8·10
4
см
–1
)
Соотношение между β и ρ определяли по [186]. Двойникующие дислокации располагаются на рас-
стоянии Na′, где a′ – параметр решетки в направлении двойникования,
)ctgctg1(
2
1
ϕ
′
α
′
+=N .
Для цинка ϕ′ = 4
о
– угол двойникования, α′ = 2βj – угол при вершине клиновидной прослойки.
Плотность
aN
′
=ρ
1
, так для β = 6
о
, ρ = 43,4·10
4
см
–1
.
Расчет напряжений, соответствующий максимальному отклонению, наблюдаемому в экспери-
менте, показывает, что они достигают значений 6МПа, то есть вполне вероятно образование микро-
трещин по базисной плоскости и двойника, и матриц. Релаксация напряжений способна сопровож-
даться двойникованием в матрице (рис. 4.20, д). Совокупность микротрещин и двойников такого ти-
па представляет собой каналы Розе второго рода, зарождение которых возможно при взаимодействии
базисных и пирамидальных дислокаций [151]. Напряжения сдвига, возникающие в этих плоскостях
материала двойника, сравним с критическими: расчетные – 4,0 и 4,1 МПа; критические – 0,4 и 5,5
МПа для базисных и пирамидальных дислокаций соответственно. Следовательно, происходит
скольжение указанных дислокаций, реакция между которыми приводит к образованию раскалываю-
щих – [0001], дающих начало вскрытию микротрещины на границе с растягивающими напряжения-
ми со стороны материала двойника. Так как двойникование в цинке осуществляется при сжатии
1
3
2
1
2
3
4

Страницы