Микромеханизмы высокотемпературной усталости и ползучести металлов и сплавов. Пачурин Г.В - 57 стр.

UptoLike

57
Если учесть связь поверхностного натяжения границы q
b
и натяжения сво-
бодной поверхности: q
8
3
1
3
1 Gb
qq
b
== ,
то
L
b
G
c
2
0
12
1 ν
+σ=σ .
При «малых» напряжениях для создания критических напряжений необхо-
димы скопления длиной L ~ 10
4
b, что практически недостижимо. Механизм
вязкого зернограничного разрушения, предложенный В.А. Лихачевым, в дан-
ном случае, по-видимому, не может быть использован. Так как для его реали-
зации необходимо наличие полос скольжения, пересекающих границы зерен,
что не наблюдается, а также довольно большие напряжения.
Можно предположить, что зарождение микротрещин по границам воз-
можно по механизму Хатчинсона. В процессе ползучести около границ обра-
зуются субграницы. За счет взаимодействия последних с границей зерна обра-
зуется остроконечный выступ (или зубец). При последующем проскальзывании
по границе возможно образование субмикрополости, которая является зароды-
шем будущей микрополости. На рис. 2.16, а представлен рельеф «берега» мик-
ротрещины, характерный для области «малых» напряжений для всех типов ма-
териалов. Отчетливо просматриваются зубцы на границе и наличие фрагмента-
ции.
Зубчатость границ наблюдалась экспериментально и на сплавах типа ни-
моник, сплавах
Cu
на
Zn,
Al
Al
+
+
. Вероятность зарождения микро-
пустот на ступеньках (или изломах) подтверждается данными Интратера и
Мэхлина. Преднамеренное увеличение числа ступенек на границах приводило к
увеличению числа микропустот, возникающих при проскальзывании.
Наблюдаемая кристаллографическая форма микропустот также может
быть повторением геометрии границы. Вероятность образования микропустот
на выступах возрастает с уменьшением скорости миграции границ. Так, на Al,
где скорость миграции высокая, микропустоты были зафиксированы значи-
тельно на более поздних стадиях деформирования, чем на Си и Fe. В последнем
случае межкристаллитные трещины появлялись на ранних стадиях ползучести -
к началу установившейся стадии.
       Если учесть связь поверхностного натяжения границы qb и натяжения сво-
                          1    1 Gb                1− ν 2 b
бодной поверхности: q qb = q =      , то σc = σ0 +     G    .
                          3    3 8                  12    L
       При «малых» напряжениях для создания критических напряжений необхо-
димы скопления длиной L ~ 104b, что практически недостижимо. Механизм
вязкого зернограничного разрушения, предложенный В.А. Лихачевым, в дан-
ном случае, по-видимому, не может быть использован. Так как для его реали-
зации необходимо наличие полос скольжения, пересекающих границы зерен,
что не наблюдается, а также довольно большие напряжения.
       Можно предположить, что зарождение микротрещин по границам воз-
можно по механизму Хатчинсона. В процессе ползучести около границ обра-
зуются субграницы. За счет взаимодействия последних с границей зерна обра-
зуется остроконечный выступ (или зубец). При последующем проскальзывании
по границе возможно образование субмикрополости, которая является зароды-
шем будущей микрополости. На рис. 2.16, а представлен рельеф «берега» мик-
ротрещины, характерный для области «малых» напряжений для всех типов ма-
териалов. Отчетливо просматриваются зубцы на границе и наличие фрагмента-
ции.
       Зубчатость границ наблюдалась экспериментально и на сплавах типа ни-
моник, сплавах Al + Mg, Al + Zn, на Cu . Вероятность зарождения микро-
пустот на ступеньках (или изломах) подтверждается данными Интратера и
Мэхлина. Преднамеренное увеличение числа ступенек на границах приводило к
увеличению числа микропустот, возникающих при проскальзывании.
       Наблюдаемая кристаллографическая форма микропустот также может
быть повторением геометрии границы. Вероятность образования микропустот
на выступах возрастает с уменьшением скорости миграции границ. Так, на Al,
где скорость миграции высокая, микропустоты были зафиксированы значи-
тельно на более поздних стадиях деформирования, чем на Си и Fe. В последнем
случае межкристаллитные трещины появлялись на ранних стадиях ползучести -
к началу установившейся стадии.

                                      57