Материалы для современной медицины. Канюков В.Н - 14 стр.

       Рассматривают следующие механизмы упрочнения:
       Решеточное упрочнение. Металлы с кристаллическими решетками раз-
ного типа по-разному сопротивляются движению дислокаций (имеют различ-
ное напряжение «решеточного трения»). Если чистое железо (объемно-
центрированная кристаллическая решетка) деформируется относительно легко,
то чистый титан (гексагональная решетка) поддается деформации хуже.
       Твердорастворное упрочнение. Это упрочнение металлов, находящихся
в твердых растворах, примесями и легирующими элементами, которые иска-
жают кристаллическую решетку, повышая тем самым напряжение трения.
       Дислокационное упрочнение. Перемещающиеся дислокации испытывают
сдерживающее воздействие со стороны других дислокаций, находящихся в ме-
талле.
       Зернограничное упрочнение. Сдерживают перемещение дислокаций и
границы зерен и субзерен. Чем мельче зерна, тем сила сдерживания больше.
       Дисперсионное упрочнение. Частицы других фаз, остающиеся в металле
или выделившиеся при распаде пересыщенных твердых растворов, оказывают
значительное сопротивление движению дислокаций.
       При лазерной обработке реализуются в той или иной степени все ука-
занные механизмы упрочнения. Вклад в упрочнение вносится полиморфными и
фазовыми превращениями, которые в условиях быстрого нагрева и охлаждения
материала имеют определенные особенности и обладают особыми свойствами.

     2.2 Остаточные напряжения в металлах после лазерной обработки

       Лазерная обработка приводит к специфическому распределению оста-
точных напряжений в материале. Причинами этого являются большие скорости
нагрева и охлаждения, огромные градиенты температуры, вызванные локализа-
цией нагрева. Остаточными напряжениями называют напряжения, существую-
щие в замкнутой системе при отсутствии внешних моментов и сил. Величина и
распределение их таковы, что совокупность всех результирующих сил и мо-
ментов, вызванных этими напряжениями, равна нулю, и система находится в
состоянии механического равновесия. В зависимости от объема, в котором на-
пряжения уравновешиваются, они называются зональными (макроскопически-
ми) или микроскопическими. Условно можно выделить три причины проис-
хождения напряжений:
       -деформационные (напряжения, возникновение которых связано с
       внешними силами, действующими на систему);
       -термические (появляющиеся вследствие температурных градиентов);
       -структурные (в результате объемных изменений, сопровождающих фа-
       зовые превращения).
       Напряжения, возникающие в материале при лазерном облучении, в ос-
новном связаны с градиентами объемных изменений, причиной которых явля-
ются температурные или фазовые изменения. Рассмотрим существующие пред-
ставления о возникновении напряжений при лазерных обработках. При быст-
ром нагреве поверхности металла наружные слои, расширяясь, испытывают
16