Эффекты мощного ультразвукового воздействия на структуру и свойства наноматериалов. Хасанов О.Л - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

1.3.2 Механизм хрупко-пластичного разрушения
При ультразвуковом воздействии на пластичные образцы механизм их
разрушения существенно отличается от механизма разрушения хрупких
материалов. Это, в первую очередь, связано со значительно более высо-
кой (на два порядка), величиной критического разрушающего напряже-
ния. Формируемая в приповерхностном слое и около границ зерен плот-
ность призматических дислокационных петель недостаточна для возник-
новения в этих образцах критических напряжение, как в хрупких кри-
сталлических образцах. С другой стороны, в отличие от хрупких мате-
риалов, дислокационная структура пластичных образцов характеризует-
ся высокой плотностью дислокационных сеток.
При ультразвуковом воздействии на образец происходит неконсерва-
тивное движение краевых дислокаций под действием осмотических сил
и перераспределение дислокаций в объеме. Краевые дислокации пере-
мещаются из объема к свободной поверхности образца, границам зерен и
поверхности пучности ультразвуковой стоячей волны. В результате вбли-
зи свободной поверхности, границ зерен и поверхности пучности ультра-
звуковой стоячей волны накапливаются краевые дислокации одного зна-
ка и образуются полосы скольжения. Следует отметить, что около по-
верхности пучности ультразвуковой стоячей волны и границ зерен с од-
ной стороны от них формируется скопление только «положительных»
краевых дислокаций, а с другой – только «отрицательных». При этом в
полосах скольжения и, особенно, в области между скоплениями «поло-
жительных» и «отрицательных» краевых дислокаций возникают дополни-
тельные растягивающие напряжения. Величина этих напряжений пропор-
циональна плотности краевых дислокаций в сформированных скоплени-
ях. Со временем плотность дислокаций в скоплениях монотонно растет
за счет переползания дислокаций из объема и, соответственно, увеличи-
вается величина внутренних растягивающих напряжений. При достиже-
нии в каком-нибудь скоплении некоторой критической плотности дисло-
каций происходит зарождение микротрещины, а при дальнейшем уве-
личении плотности – ее рост. Рост микротрещин происходит вдоль плос-
кости полос скольжения, так как именно в данном направлении действу-
ют максимальные растягивающие напряжения, и, кроме того, полосы
скольжения являются препятствием на пути трещин. Возникновение и
рост микротрещин вдоль границ зерен и поверхности пучности ультразву-
ковой волны приводит к образованию магистральной трещины и разру-
шению образца, механизм которого описывается известными дислока-
ционными моделями.
23

Страницы