Дислокационные механизмы разрушения двойникующихся материалов. Федоров В.А - 93 стр.

UptoLike

а) б) в)
По второй модели концентрация напряжений, обусловленная выходом динамического двойника на
поверхность, также релаксирует вначале вторичным двойникованием (рис. 6.7). Напряжения сдвига на
поверхности одинаковы для срабатывания четырех систем двойникования: встречных и пересекающих-
ся краевых прослоек (112) ]111[ , )211( [111] и винтовых ламелей (112) ]111[ , )211( [111]. Поэтому ве-
роятность возникновения тех или иных двойников будет определяться условиями для их зарождения и
подрастания. Условия зарождения наиболее благоприятны для пересекающихся краевых прослоек, что
подтверждается их массовым "вторичным" образованием при движении первичного двойника, условия
подрастаниядля встречных ламелей (рис. 6.5).
Пересечение или упругий "контакт" вершин первичных и вторичных двойников под поверхностью
вызывает разрушение материала (рис. 6.6, б, в). На возможность зарождения трещины в его поверхно-
стных слоях при взаимодействии с ними изолированного двойника указывалось ранее [25]. Следует,
однако, заметить, что в энергетическом плане изолированной прослойке легче в начале вызвать вторич-
ное двойникование, чем раскол.
Как отмечалось выше, наиболее опасным для зарождения трещин является пересечение вершин
двойниковых ламелей. Однако вероятность такой "встречи" в образце ничтожно мала. Вблизи же по-
верхности возможность упругого "контакта" или пересечения вершин двойников
)211(
и
)121(
значи-
тельно возрастает, что является одной из причин, повышающих опасность приповерхностных областей
как очагов возникновения квазихрупких трещин. Следовательно, в диапазоне температур 77…223 К
двойники (в ряде случаев совместно с включениями) непосредственно ответственны за разрушение
сплава Fe + 3,25 % Si при динамическом растяжении вдоль направления [001].
Рис. 6.7. Образование вторичных двойников (показаны стрелкой)
с поверхности образца; Т = 203 К 30 мкм
6.2. ВЛИЯНИЕ ДВОЙНИКОВ НА ЗАРОЖДЕНИЕ ТРЕЩИН
В СПЛАВЕ Fe + 3,25 % Si В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР 223…273 К
В области температур перехода от квазихрупкого разрыва к вязкому началу разрушения предшест-
вует усиливающееся двойникование в пересекающихся плоскостях (112), )211( и )211( , )121( . Характер
процесса стадийный с последовательным образованием и ростом нескольких пачек двойников. Дли-
тельность развития двойникования возрастает с 15…25 мкс при 223 К до 100…150 мкс при 273 К, а
средняя плотность двойников соответственно с 4…8 мм
–1
до 15…20 мм
–1
[188].
Трещина стартует из сильно сдвойникованной зоны после насыщения образца прослойками. Она
зарождается, как правило [188, 190], в очаге скопления пересекающихся двойников (112) и )211( после
Рис. 6.6. Схемы механизмов
образования квазихрупкой
разрушающей трещины:
апри взаимодействии двойников,
инициируемых приповерхностным
включением; б, впри контакте
динамического двойника с
"вторичными" двойниками,
возникшими в результате
взаимодействия двойника с краем
об
р
азца