Определение внутренних напряжений в металлах. Панова Т.В - 2 стр.

                     Лабораторная работа                                 2. Под микронапряжениями (II-рода) понимают напряжения,
                                                                   которые уравновешиваются в объеме отдельных кристаллитов или
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛАХ
                                                                   частей кристаллитов (мозаичных блоков). Они могут быть как не-
      Цель работы: ознакомиться с методами рентгенографическо-     ориентированными, так и ориентированными (в направлении уси-
го определения внутренних напряжений в металлах; определить об-    лия, произведшего пластическую деформацию).
ласти когерентного рассеяния и микронапряжения в металлах, под-          3. Под статическими искажениями решетки (III-рода) понима-
вергнутых пластической деформации при облучении мощным ион-        ют напряжения, которые уравновешиваются в пределах небольших
ным пучком.                                                        групп атомов. В деформированных металлах статические искажения
      Принадлежности: дифрактометр «ДРОН-3М», эталонный и          уравновешиваются в группах атомов, лежащих у границ зерен,
деформированный образцы металлов (облученные мощным ионным         плоскостей скольжения и т. д. Такие искажения могут быть связаны
пучком).                                                           с дислокациями. Смещения атомов из идеальных положений (узлов
                                                                   решетки) могут также возникать в кристаллах твердого раствора из-
        ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ                            за различия размеров атомов и химического взаимодействия между
                                                                   одноименными и разноименными атомами, образующими твердый
      При приложении к металлическому образцу напряжения, пре-
                                                                   раствор. При наличии микронапряжений и статических искажений
восходящего предел упругости, металл пластически деформируется.
Это приводит к повышению предела упругости, изменяются и дру-      удаление части тела не приводит к их перераспределению.
гие физические и физико-химические свойства металла. С увеличе-          Напряжения разных типов приводит к различным изменениям
нием степени пластической деформации повышается внутренняя         рентгенограмм и дифрактограмм, что позволяет изучать внутренние
энергия металла, искажается его кристаллическая структура, меня-   напряжения рентгенографическими методами. Макронапряжения
ются свойства: металл упрочняется, понижается сопротивление        вызывают сдвиг интерференционных линий, который становится
коррозии, увеличивается скорость диффузии и фазовых превраще-      особенно заметным под большими брэгговскими углами. Микрона-
ний, понижается плотность, появляется анизотропия свойств, свя-    пряжения и измельчение блоков мозаики (области когерентного рас-
занная с предпочтительной ориентацией кристаллитов (текстурой).    сеяния) приводят к уширению линий. Наибольшее изменение ши-
                                                                   рины интерференционных линий наблюдают при больших брэггов-
      Типы внутренних напряжений                                   ских углах. Ориентированные микронапряжения могут также вызы-
      В основе классификации внутренних напряжений лежит отли-     вать смещение линий. При наличии статических искажений, связан-
чие в объемах, в которых эти напряжения уравновешиваются [1–3].    ных со смещением атомов из идеальных положений, уменьшается
      1. Под зональными (остаточными) напряжениями (макрона-       интенсивность интерференционных линий и возрастает диффузный
пряжениями, или напряжениями I-рода) понимают упругие искаже-      фон. Эффект уменьшения интенсивности особенно заметен для ли-
ния, уравновешивающиеся в объеме всего изделия или в его значи-    ний с большими индексами.
тельной части. При наличии макронапряжений удаление какой-либо
части детали приводит к нарушению равновесия между остальными            Определение зональных напряжений (макронапряжений)
ее частями, что вызывает деформирование (коробление и растрес-           Макронапряжения возникают при неоднородном нагреве или
кивание) изделия. Разрушение происходит большей частью под дей-    охлаждении (например, при сварке, огневой резке), в процессе хо-
ствием растягивающих напряжений. Сжимающие напряжения (их          лодной прокатки или правки готовых изделий, в результате струк-
можно создавать специальными технологическими процессами)          турных превращений, при химической и механической обработке
снижают чувствительность материала к концентраторам напряже-       поверхности (точении, шлифовке, полировке), а также при нанесе-
ний и повышают усталостную прочность материала.                    нии электролитических покрытий. Контроль макронапряжений име-
                               3                                                                  4