Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

этом следует иметь в виду, что зерна ориентированы неодинаково, поэтому пластическая деформация не может протекать одновременно и одинаково во всем объеме поликристалла.

Под микроскопом на предварительно полированных и затем деформированных образцах сначала можно наблюдать следы скольжения в виде прямых линий; в пределах отдельных зерен эти линии ориентированы одинаково.

При больших степенях деформации вследствие скольжения зерна (кристаллиты) меняют свою форму.

Рис. 25. Изменение формы зерна металла в результате скольжения: а - до деформации: б - после деформации

Так, ДО деформации зерно имело округлую форму (рис. 25, а). После деформации в результате смещений по плоскостям скольжения зерна вытягиваются в направлении действующих сил Р, образуя волокнистую или слоистую структуру (рис. 25, б). Одновременно с изменением формы зерна внутри него происходит дробление блоков и увеличение угла разориентировки между ними.

При больших степенях деформации возникает преимущественная кристаллографическая ориентировка зерен. Закономерная ориентировка кристаллитов относительно внешних деформирующих сил получила название текстуры деформации.

Чем больше степень деформации, тем б6льш-ая часть кристаллических зерен получает преимущественную ориентировку (текстуру). Характер текстуры зависит от природы металла и вида деформации (прокатка, волочение н др.). Образование текстуры способствует

появлению анизотропии механических и физических-свойств.

НАКЛЕП. С увеличением степени холодной деформации свойства, характеризующие сопротивление деформации (Ов, aa, твердость и др.), повышаются,

а способность к пластической деформации - пластичность (яр и 6) - уменьшается(рис. 26). Упрочнение металла в процессе пластической деформации получило название наклепа.

Наклеп объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, межузельных атомов). Дефекты кристаллического строения затрудняют движение дислокаций, а следовательно, повышают сопротивление деформации и тем препятствуют дальнейшему развитию пластической деформации. Наибольшее значение имеет увеличение плотности дислокаций, так как возникающее при этом взаимодействие между дислокациями тормозит дальнейшее их перемещение. В результате деформации уменьшается плотность металла, сопротивление коррозии и повышается электросопротивление.

О 40 80 степень Ведюртиии, %

Рис. 26. Влияние холодной деформации на механические свойства металла

Разрушение металлов

При достаточно высоких напряжениях процесс деформации заканчивается разрушением. Разрушение состоит из двух стадий - зарождения трещины и ее распространения через все сечение образца (изде-л и я).

Степень деформации f

F„ - F,

100 %, где Fo - площадь

сечеиня до деформации, Fl площадь сечения после деформации.

Возникновение микротрещииы чаще всего происходит благодаря скоплению движущихся дислокаций перед препятствием (границы субзерен, зерен, всевозможные включения и т. д.), что приводит к концентрации напряжений, достаточных для образования микротрещины (рис. 27, а).

Возможны и «безбарьериые» механизмы образования трещины, например в результате взаимодействия дислокаций в кристаллической решетке (рис. 27, б).

Рис. 27. Скопление дислокаций у препятствия (а); слияние дислокаций и ибразоваиие зародышевой трещины (б)

в«фввв««в • «•вовв«в

Л/1е)1ятстВие

Разрушение может быть хрупким и вязким. Вязкое разрушение происходит со значительной пластической деформацией; при хрупком разрушении пластическая деформация мала.

Вязкое разрушение обусловлено малой скоростью распространения треш.ины. Скорость распространения хрупкой трещины велика - близка к скорости звука. Поэтому нередко хрупкое разрушение называют «внезапным» или «катастрофическим» разрушением. Вязкому разрушению соответствует большая работа распространения трещины.

По виду микроструктуры различают разрушение транскристаллитное и интеркристалл и т н о е. При транскристаллитном разрушении трещина распространяется по телу зерна, а при интеркристаллитном она проходит по границам зерен.

При распространении трещины по телу зерна может происходить как вязкое, так и хрупкое разрушение.