Микромеханизмы высокотемпературной усталости и ползучести металлов и сплавов. Пачурин Г.В - 54 стр.

UptoLike

54
дислокациями в голове скопления
)1(2
где,
2
*
νπ
==
G
D
nt
Db
d , и предпола-
гая, что для слияния дислокаций должно быть
b
d
, Стро получил
D
nt
2
*
> .
При этом
*
2
t
D
n получается порядка 400 и выше. Таких скоплений под-
вижных дислокаций в реальном кристалле не наблюдается. Учет тепловых
флуктуации облегчает условия зарождения трещин. В этом случае, согласно
Ж. Фриделю
*
t
D
bd = . Анализ энергетического барьера, который необходимо
преодолеть дислокациям для зарождения микротрещин с учетом тепловых
флуктуаций, дает выражение для скопления дислокаций
*
1,0
t
D
n .
Откуда, при МПа1,49МПа,9800
*
tD , получается n ~ 20, что наблю-
дается экспериментально даже в металлах с высокой энергией дефекта упа-
ковки. Поэтому реально возникновение скоплений дислокаций перед препят-
ствием (дислокации Ломера-Коттрелла, границы зерен и т.п.).
Релаксация напряжений при этом может осуществляться только за счет
раскрытия микротрещины в голове скопления. Энергия активации этого про-
цесса
имеет порядок
)1(
3
*
0
νπ
=
Gb
U .
Микроструктура
поверхности
образцов
,
деформированных
в
области
"
ма
-
лых
"
напряжений
,
существенно
отличается
от
таковой
в
области
"
средних
"
на
-
пряжений
.
В
области
напряжений
4
/
<σ
E
возрастает
вклад
ЗГП
в
общую
деформацию
.
В
этих
условиях
зарождение
микротрещин
происходит
,
в
основ
-
ном
,
по
границам
зерен
(
рис
. 2.12).
Появление
микротрещин
зафиксировано
только
на
тех
границах
,
на
кото
-
рых
произошло
проскальзывание
напряжений
.
Микротрещины
появляются
на
ранней
стадии
деформации
{~0,1
τ
)
и
по
всей
рабочей
длине
образца
в
отличие
от
области
"
средних
".
С
увеличением
времени
выдержки
образца
под
нагрузкой
растет
проскальзывание
по
границам
зерен
и
растут
микротрещины
(
рис
. 2.17).
                                             2 Db               G
дислокациями в голове скопления d =                , где D =           , и предпола-
                                              nt *
                                                             2π(1 − ν)

гая, что для слияния дислокаций должно быть d ≤ b , Стро получил nt * > 2 D .
                   2D
    При этом n ≥      получается порядка 400 и выше. Таких скоплений под-
                   t*
вижных дислокаций в реальном кристалле не наблюдается. Учет тепловых
флуктуации облегчает условия зарождения трещин. В этом случае, согласно
                   D
Ж. Фриделю d = b      . Анализ энергетического барьера, который необходимо
                   t*
преодолеть дислокациям для зарождения микротрещин с учетом тепловых
                                                                    D
флуктуаций, дает выражение для скопления дислокаций n ≥ 0,1            .
                                                                    t*
    Откуда, при D ≈ 9800МПа, t * ≈ 49,1МПа , получается n ~ 20, что наблю-
дается экспериментально даже в металлах с высокой энергией дефекта упа-
ковки. Поэтому реально возникновение скоплений дислокаций перед препят-
ствием (дислокации Ломера-Коттрелла, границы зерен и т.п.).
     Релаксация напряжений при этом может осуществляться только за счет
раскрытия микротрещины в голове скопления. Энергия активации этого про-
                                Gb3
цесса имеет порядок   U 0*   =          .
                               π(1 − ν)
    Микроструктура поверхности образцов, деформированных в области "ма-
лых" напряжений, существенно отличается от таковой в области "средних" на-
пряжений. В области напряжений σ / E < 10 −4 возрастает вклад ЗГП в общую
деформацию. В этих условиях зарождение микротрещин происходит, в основ-
ном, по границам зерен (рис. 2.12).
    Появление микротрещин зафиксировано только на тех границах, на кото-
рых произошло проскальзывание напряжений. Микротрещины появляются на
ранней стадии деформации {~0,1τ ) и по всей рабочей длине образца в отличие
от области "средних". С увеличением времени выдержки образца под нагрузкой
растет проскальзывание по границам зерен и растут микротрещины (рис. 2.17).

                                            54