Атомный механизм упрочнения.

Дислокации, испущенные источниками, накапливаются в кристалле и их число возрастает. Теория дислокаций объясняет упрочнение металла при деформации (наклеп) затруднением движения скользящих дислокаций в присутствии большого числа других дислокаций, принадлежащих той же или другой системе скольжения. Предложено большое число различных механизмов упрочнения. Большинство из них может быть сведено к упругому взаимодействию дислокаций.

Рис. 59. Скопление дислокаций у препятствия: а — схема; б — скопление дислокаций у границы зерна

В связи с этим скалывающее напряжение τ_сд, вызывающее деформацию сдвига, может быть связано с плотностью дислокаций N_Д: τ_сд=Ab√N_Д.

Накопление дислокаций при деформации вызывается задержкой и закреплением у препятствий дислокаций, испущенных источниками. Препятствиями могут служить неподвижные (сидячие) дислокации, скопления дислокаций, границы блоков и зерен, группы вакансий. Группировки дислокаций у препятствий могут иметь разное строение; в качестве модели такой группировки рассмотрим скопления, изображенные на рис. 59, а. Эти группы возникли в результате накопления дислокаций, испущенных источником S, у препятствий Р и Q. Нагромождение дислокаций у препятствий вызывает их упругое взаимодействие. Напряжения, создаваемые таким скоплением, пропорциональны числу дислокаций в нем. Напряжение вокруг скоплений дислокаций в основном определяет упрочнение, так как они препятствуют скольжению в действующей плоскости и в смежных с ней плоскостях. Когда упругие напряжения в области скопления достигнут величины, сравнимой с приложением скалывающим на­пряжением т, источник перестанет действовать и деформация прекратится. Для увеличения степени деформации нужно снова вызвать действие источника, для чего следует увеличить скалывающее напряжение т. Таким образом, деформация сопровождается упрочнением металла. Оно затухает и наступает насыщение, при котором упрочнение не возрастает с ростом деформации.

Насыщение упрочнения происходит при большом значении т, при котором головные дислокации скоплений прорываются сквозь препятствия Р и Q под действием дислокаций, вновь образуемых источником, но плотность и распределение их в скоплении не изменяются.

Дата добавления: 2015-08-02