Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

РИС. 6.2. ЗАРОЖДЕНИЕ ТРЕЩИНЫ В УЧАСТКЕ С ВКЛЮЧЕНИЕМ (А) И БЕЗ НЕГО (Б); ПОВЕРХ-
НОСТЬ СКОЛА (001); ОЧАГ ЗАРОЖДЕНИЯ ТРЕЩИНЫ ПОКАЗАН СТРЕЛКОЙ.
T = 203 K 30 мкм
Напряжения скола на поверхности образца )101( оценены [189] при приближении к ней одного и
двух параллельных и разноориентированных прослоек краевой ориентации )211( , )121( (рис. 6.3).
Двойник моделировался системой из 50 краевых дислокаций [203] с
b' = 250b на каждой границе (b – вектор Бюргерса двойникующей дислокации, равный 0,827 Å). Каждая
последующая дислокация смещалась по оси у на величину 250d, где d – расстояние между плоскостями
{112}, равное 1,17 Å. (Выбор b′ = 250b обусловлен характерной толщиной прослоек, наблюдаемых в экспе-
рименте: 2·50·250·1,17 Å ≈ 2,9 мкм.) Координаты х
i
дислокаций находились из формулы, описывающей
скопление, поджатое к препятствию [203]:
x′
i
= Gb/4П(1 – ν)τ
ДВ
,
a у′
i
как у′
i
= y
0
+ n
i
250d, где х
i
– обобщенные, а х′
i
, у′
i
– истинные координаты i-й дислокации; у
0
= 0 – ко-
ордината вершинной дислокации; n
i
– номер i-й дислокации; τ
дв
– сдвиговые напряжения в плоскости
двойникования в направлении <111>; G, v – соответственно модуль сдвига и коэффициент Пуассона.
Рис. 6.3. Схема к расчету взаимодействия двойников )211( и
)121( с поверхностью образца )101(
Для нахождения напряжений использовали решение А. Хида [204] для краевой дислокации под по-
верхностью. Так как у дислокации двойника )101( вектор Бюргерса наклонен под углом 35° к оси Х (см.
рис. 6.3), то каждая из них представлялась совокупностью, перпендикулярной и параллельной поверх-
ности образца составляющих с векторами
⊥
b и
ΙΙ
b . Компоненты поля напряжений
⊥⊥⊥
σσσ
yyxyxx
,,
и
ΙΙΙΙΙΙ
,,
yyxyxx
σσσ вблизи поверхности образца записывались аналогично [204], а решения для
xyxx
σσ , и
yy
σ
находились суперпозицией соответствующих компонент. Анализировались разрывающие напряжения в
спайности (001) )(
yy
σ и сдвиговые τ
дв
в плоскостях двойникования
)211(
:
).(35cos35sin)35sin35(cos
222)1(1
дв
yyxxyy
σ−σ−σ−τ
oooo
С приближением к поверхности образца одного или двух двойников растягивающие и сдвиговые
напряжения на ней сильно возрастают (рис. 6.4). При подходе одной прослойки точка, где
yy
σ и
2)1(1
дв
τ
максимальны, лежит, примерно, на пересечении оси двойника с поверхностью, а в случаях с двумя ла-
мелями ее положение определяется взаимной ориентацией двойников и их расстоянием до поверхности.
Из всех вариантов наибольшую концентрацию напряжений привносят разноориентированные прослой-
ки )211( и )121( , оси которых пересекаются на краю образца (рис. 6.4, кривая 4).
РИС. 6.4. ИЗМЕНЕНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ Σ И
СДВИГОВЫХ Τ НАПРЯЖЕНИЙ НА
ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦА
(на глубине 0,1 мкм) при
приближении к ней одного (1), двух
4
3
2
5
1

Страницы