ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 1.13
Ориентационная зависимость механических свойств монокристаллов бериллия* [13]
Элементы
*/.о. г/шд |
V |
|
V %' |
|
кГ/мм' |
кГ/мм- |
|||
|
|
Растяжение в направлении [1120]
с к о л ь ж е |
разруше |
ния |
ния |
0 |
|
16,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
16,8 |
13,3 |
0,6 |
|
|
(1010} |
|
{1120} |
|
10 |
17,0 |
11,8 |
1,4 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
15 |
|
17,2 |
10,6 |
3,7 |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
16,4 |
|
9,6 |
10,9 |
- |
|
|
|
|
26 |
|
9,4 |
|
7,1 |
2,4 |
: |
(0001) |
|
{1120} |
|
45 |
|
6,1 |
|
5,6 |
1,5 |
|
и (0001) |
|||
70 |
|
5,4 |
|
|
|
- |
; |
(0001) |
|
(0001) |
90 |
|
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растяжение в |
направлении |
[1010] |
|
|
|
||
0 |
|
25,1 |
14,5 |
28,9 |
54,3 |
|
{1010} |
|
|
|
7 |
|
24,8 |
11,4 |
22,4 |
20,0 |
|
|
|
||
12 |
24,0 |
|
8,6 |
9,0 |
11,4 |
|
|
|
|
|
15 |
22,8 |
|
7,6 |
7,4 |
2,6 |
|
|
|
|
|
19 |
14,2 |
|
6,0 |
9,0 |
0 |
|
|
|
|
|
27 |
|
9,8 |
|
5,0 |
5,0 |
0 |
|
|
|
|
31 |
|
6,7 |
|
4,6 |
2,2 |
0 |
|
(0001) |
|
|
45 |
|
4,4 |
|
3,8 |
1,7 |
0 |
|
|
|
|
59 |
|
5,6 |
|
5,5 |
0,3 |
0 |
|
|
|
|
* |
Более |
высокие |
значения а |
и более |
низкие значения |
е „ и ф |
по сравнению |
с |
данными |
|
рис. |
1.1 и |
1 . 8 , по - видимому, |
связаны |
с влиянием прнмесеіі, |
субструктуры |
н |
наличием |
м и к р о т р е щ и н .
Представленные в табл. 1.12 н 1.13 данные еще раз свиде тельствуют о том, что кристаллы бериллия весьма анизотропны. Обладая значительной пластичностью при деформациях в опре деленных направлениях, бериллий в области низких температур имеет высокую прочность и низкую пластичность при сжатии вдоль гексагональной оси и близких к ней направлений. Оче видно, это отрицательно сказывается на деформации поликри сталлического металла. В зернах, ориентированных благоприят ным образом для базисного скольжения, напряжения хрупкого разрушения могут быть достигнуты раньше, чем в соседних зер нах начнут действовать другие системы деформации. С ростом температуры анизотропия пластичности уменьшается, деформа ция становится менее локализованной, а затем и равномерной, напряжения отрыва по плоскостям спайности увеличиваются и поликристаллический металл становится относительно пла стичным.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. |
Mathewson С. Н., |
Phillips |
A . J . Trans. A I M M E , |
1928, |
78, p. |
445. |
||
2. |
Tarnopol L . Metal |
Progr., |
1947, 52, p. 391. |
|
|
|
||
3. |
Nielsen J . P. Metal |
Progr., |
1948, 53, |
p. |
101. |
|
|
|
4. |
Lee H. Т., Brick R. M . J. Metals, 1952, 4, p. 147. |
|
|
|
||||
5. |
Lee H. Т., Brick |
R. M . Trans. Amer. |
Soc. Metals, |
1956, |
48, p. 1003; |
|||
|
NP-1836, 1950; ONR-24908, 1953. |
|
|
|
|
|
||
6. |
Туэр Г. Л., Кауфман А. |
Р. В сб.: |
Бериллий. |
Под |
ред. |
Д . Уайта и |
||
|
Д. Берка. Перев. |
с англ. |
М., Изд-во |
иностр. лит., I960, с. |
332. |
7.Гарбер Р. И. и др. «Изв. АН СССР. Сер. фнз.», 1956, 20, с. 639.
8.Гарбер Р. И. и др. «Фнз. металлов и металловедение», 1955, 1, с. 529.
9.Гарбер Р. И. и др. «Фпз. металлов н металловедение», 1959, 8, с. 130.
10. Гарбер Р. И. и др. « Ж . эксперим. и теор. фнз.», 1959, 36, с. 376.
11.Гарбер Р. И. и др. «Фнз. металлов и металловедение», 1961, 12, с. 437.
12. Гарбер Р. И. и др. «Физ. твердого тела», 1961, 3, с. 918; 1963, 5, с. 434.
13.Гарбер Р. И. и др. «Физ. твердого тела», 1961, 3, с. 1144.
14. |
Herman |
М., |
Spangler G. Е. J . Franklin |
Inst., |
1961, 271, p. 421; Missiles |
||||||||
|
and Rockets, |
1961, 3 |
apr., p. 15. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
15. |
Levine E. D. e. a. Trans. A I M E , 1964, 230, |
p. 828. |
|
|
|
|
|||||||
16. |
Kaufman |
D . |
F. |
e. |
a. |
NMI-1256,' |
1962; |
Nucl. |
|
Sci. Abstrs, |
1963, |
17, |
|
|
No. 30976. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
Kaufman |
D. F. e. a. Conference on |
the physical |
M e t a l l u r g y |
of |
Beryllium, |
|||||||
|
30, apr.— 1 |
may |
1963, |
Qatlinburg, |
Tennessee, |
Oak Ridge |
National |
Lab.; |
|||||
|
«Beryllium Technology*, N . Y., Gordon |
a. Breach, Sci. Publisher Inc., |
|||||||||||
|
1966, p. 87; |
Conference Internationale sur la Metallurgie du Beryllium . |
|||||||||||
|
Grenoble, |
Press |
Universitaires de |
France, 1965, |
p. 309. |
|
|
|
18.Kaufman D. F. e. a. NMI-2103-NMI-2120, 1962—1964.
19. |
Herman M . , Spangler |
G. E. I n : M e t a l l u r g y of |
Beryllium . |
London, |
Chap |
||||||
|
man a. Hall, |
1963, p. 75. |
|
|
|
|
|
|
|||
20. |
Spangler |
G. |
E. |
e. a. |
U . S . |
Government Repls, |
1962,37, p. |
45; NP-9871, |
|||
|
1960; NP-11591, 1961; |
NP-13145, 1962; AD-403757, 1963; AD-406688, |
1963; |
||||||||
|
NP-15432, |
1965; |
NP-15411, |
1965; |
AD-620264, |
1964; |
AD-620589, |
1965; |
|||
|
F-B2089, 1964; Nucl. Sci. Abstrs, 1961, 15, No. 13247; |
1962, 16, No. 13515; |
|||||||||
|
1963, 17, No. 39540; 23937, 29245; |
1965, 19, No. 44693, |
44694, 46909, |
46910; |
|||||||
|
Conference on the physical Metallurgy of Beryllium, 30 apr.— 1 may |
1963, |
|||||||||
|
Gatlinburg, |
Tennessee, |
Oak |
Ridge |
National Lab., p. 48; Nucl. Sci. Abstrs, |
||||||
|
1966, 20, No, |
13238, |
|
|
|
|
|
|
|
21. |
Turner G. L., White Z. S. Scripla |
Metallurgica, 1972, 6, p. 123; |
Acta |
me |
||||||||
|
tallurgica, 1972, |
20, p. |
997. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22. |
Dupoiiy J. M . e. |
a. J. Nncl. M a t e r , |
1964, |
12, p. 277. |
|
|
|
|
||||
23. |
Regnier |
P. e. a. |
Conference |
Internationale sur |
la M e t a l l u r g i e |
du |
Beryl |
|||||
|
lium. Grenoble, |
Press |
Universitaires de |
France, |
1965, p. |
273. |
|
|
|
|||
24. |
Regnier P. Thesis, Orsay, 1969; Rep. CEA, 1969, No. 3868. |
|
|
|
||||||||
25. |
Гиндин |
И. А. и |
др. «Физ. |
металлов и |
металловедение», |
1968, |
26, |
с. |
157. |
26.Ivanov V. Е. е. a. See [23], р. 239.
27. |
Treharne |
Р. |
1., Moore |
A. J . Less-Common Metals, 1962, |
4, p. 275. |
|||||
28. |
Beasley |
D., |
Moore |
A. |
I n : Beryllium |
Technology, |
N . Y., |
Gordon |
a. Breach, |
|
|
Sci. Publisher Inc., 1966, p. 357. |
|
|
|
|
|||||
29. |
Gretham |
G., |
Martin |
A. |
J. I n : The |
M e t a l l u r g y |
of Beryllium . |
London, |
||
|
Chapman a. |
H a l l , |
1963, |
p. 47. |
|
|
|
|
30.Bedere D. e. a. Phys. Status Solidi, a, 1970, 1, p. 135.
31. |
Гиндин |
И. А. и др. «Физ. |
металлов |
и металловедение», |
1966, |
21, с. |
775. |
||||
32. |
Burke |
Е. С. LMSD-288140, |
vol. 2, paper |
3; |
Nucl. |
Sci., |
Abstrs, |
1960, 14, |
|||
|
No. 24552. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33. |
Green |
A. P.. Sawkill J. J. Nucl. Maler., |
1961, 3, |
p. 101. |
|
|
|
|
|||
34. |
Иванов |
В. E. и др. «Физ. |
металлов |
и металловедение», |
1971, |
31, с. |
1286. |
||||
35. |
Милов |
И. В. и др. В сб.: |
Металлургия |
и |
металловедение |
чистых |
ме |
||||
|
таллов. |
М., Атомпздат, 1963, вып. 4, |
с. 175. |
|
|
|
|
|
|
36.Damiano V. е. a. See [23], р. 259; see [28], р. 335.
37. |
Antolin J. е. a. Compt. Rend. |
Acad. |
Sci., 1965, |
261, |
p. 5477; |
Rep. |
||||||
|
CEA-R2789, |
1965; see [23], p. 289. |
|
|
|
|
|
|
||||
37a. Kennan V. C., Weissmann S. J. Appl. Phys., 1971, |
42, p. |
2632. |
|
|||||||||
38. |
London |
G. J . e. a. Trans A I M E , |
1968, |
242, |
p. 979; |
AFML-TR-67-127, |
1967; |
|||||
|
Reactor Mater., 1968, 1(, No. 2, p. 93. |
|
|
|
|
|
|
|||||
39. |
Damiano |
V. |
e. a. |
Trans. |
A I M E , 1969, |
245, |
p. |
637; |
AFML - TR - 68-13 |
|||
|
(AD-832975. |
1968); |
Reactor. |
Mater., |
1969, |
12, |
No. |
3, p. |
173. |
|
40.Scott V. D. AWRE-C-59/62, 1962.
41. Walters G. P. |
e. a. J. Nucl. M a t e r , 1964, 11, p. 335; AERE-R4287, 1963; |
AERE-R4319, |
1963. |
42.Saulnier A. J . Nucl. Maler., 1960, 2, p. 299.
43. |
Saulnier |
A , |
M i r a n d |
P. Compt. Rend. Acad. Sci., 1960, 250, |
p. |
709. |
||||
44. |
Bonfield |
W., |
L i |
С. |
H . Acta |
metallurgica, |
1963, 11, p. 585; |
1964, |
12, p. 577. |
|
45. |
Ranzetta |
G. |
V. |
Т., |
Scott V. |
D. J. Nucl. |
Maler., 1963, 10, |
p. |
113. |
46.Spangler G. E. e. a. Rep. Q-B-1933, 1962; Herman M . e. a. Rep. F-B2205, 1965.
47. M o r r o w F. e. a. |
Conference Internationale sur |
la M e t a l l u r g i e du Beryl |
lium. Grenoble, |
Press Universitaires de France, |
1966, p. 615. |
48.Tetelman A. S. Acta metallurgica, 1962, 10, p. 813.
49. |
Johnston W. |
G., Gilman J . J . J . Appl . |
Phys, 1960, 31, p. |
632. |
|||
50. |
Regnier |
P.. |
Dupouy J. M . Proceedings |
International Conference Strength |
|||
|
of Metals and Alloys, Tokyo. |
1967; Trans. Japan Inst, of |
Metals, S u p p l , |
||||
|
1968, 9, |
p. 826. |
|
|
|
|
|
51. |
Regnier |
P., |
Dupouy J . M . Phys. Slatus Solidi, 1967, 23, p. К109. |
||||
52. |
Regnier |
P., |
Dupouy J. M . Phys. Status Solidi, 1970, 39, p. 79. |
||||
53. |
Regnier |
P., |
Dupouy J . M . Phys. Status |
Solidi, 1968, 28, |
p. K55. |
||
54. |
Levine |
E. D. |
e. a. Trans A I M E , |
1964, 230, |
p. 260. |
|
55.London G., Damiano V. J . Metals, 1968, 20, No. 1, p. 57A; Rep. F-C2031, 1968; Reactor Maler., 1969, 12, No. 1, p. 17.
56.Churchman A. T. Proc. Roy. Soc. A, 1954, 226, p. 216.
57.Schaub B. e. a. See [23], p. 81.
58.Tristem С. E. R. Ibid., p. 249.
59. Gelles S. H. e.a. N M I - I 2 I I , 1958; Nucl. Sci. Abstrs, No. 10038 1959, 13.
60.Conrad H., Perlmutter I . See [23], p. 319.
61. |
McLean D. I b i d , p. 3. |
|
|
|
|
|
62. |
Финкель |
В. А. и др. |
«Физ. твердого |
тела», 1966,-8, |
с. 2092. |
|
63. |
Le Hazif R , Dupouy |
J . M . Compt. rend. Acad. S c i , |
1966, 262, |
p. 538. |
||
64. |
Moore A., |
Ellis G. C- |
Conference on |
the physical M e t a l l u r g y of |
Beryllium, |
30 apr.— 1 may 1963, 4. Gatlinburg, Tennessee, |
Oak |
Ridge National Lab., |
|
p. 102; Nucl. Sci. Abstrs, |
1966, 20, No. 13237. |
|
|
65. Poirier J.-P. e. a. Canad. |
J. Phys., 1967, 45, p. |
1221; |
J . Phys., 1966, 27, |
p. C-3-98.
66.Le Hazif R. e. a. See [50], p. 247; see [23], p. 253.
67.Le Hazif R. e. a. AERE-R-5944, vol . 2, p. 531; Colloq. Met. Comiss. Ener gy Atomic. 11th, 1967, p. 87.
68. |
Damiano V. e. a. Trans. A I M E , |
1968, 242, p. 987. |
|
||
69. |
London |
G. J. e. a. A F M L - T R - 6 7 - |
126, |
1967. |
|
70. |
Авотин |
С. С. и др. «Физ. металлов |
м металловедение», |
1971, 32, с. 123. |
|
71. |
Браташевский А. Г. и др. «Заводск. |
лаборатория», 1967, |
29, с. 890. |
72.Bestien P., Pointu P. J. Nucl. Mater., 1962, 5, p. 101.
73.Taylor W., Moore A. J . Nucl. Mater., 1964, 13, p. 23.
74.Hulsey W. J. Rolling and Recryslallization of Beryllium Single Crystals.
These. |
Univ . Tennesse. 1969, Nucl. Sci Abstrs, 1969, 23, No. 43981; 1970, |
24, No. |
46750. |
75.Dupouy J. M . Philos. M a g . , 1970, 22, p. 205.
76.Nabarro F. R. N. Strength of Solids. The Physical Society, L., 1948, p. 75;
Philos. Mag . , 1967, 16, p. 231. |
|
|
|
77. Pointu P. Contribution a I'Etude des textures |
et la |
deformation |
plaslique |
du beryllium. These doct. e-sci. phys. Fac. sci. |
Univ . |
Paris, 1963; |
Реф. ж. |
«Металлургия», 1964, 8И341Д. |
|
|
|
78.Pointu P. e. a. Compt. Rend. Acad. Sci., 1961, 252, p. 1984.
79.Stohr J.-F. e. a. Met. Sci. Rev. Met., 1971, 68, p. 49.
80. |
Walters |
G. P. e. a. J . |
Nucl. Mater., 1964, |
11, p. |
335; |
AERE-84287, |
1963. |
|
81. |
Hanafee |
J. E., London |
G. J. Trans. A I M E , |
1969, |
245, |
p. 2113. |
|
|
82. |
Папиров |
И. И. и др. |
«Физ. металлов |
и |
металловедение», 1969, |
28. |
с. 524.
83.Классен-Неклюдова М. В. Механическое двойникованне кристаллов. М., Изд-во АН СССР, 1960.
84. |
Deformation |
T w i n n i n g . N . Y., Gordon a. Breach, A I M E , |
1964. |
85. |
Hall E. O. T w i n n i n g and DifTusionless Transformations |
in Metals. Lond., |
|
|
Butterworths, |
1954. |
|
86.Westlake O. G. Acta melallurgica, 1961, 9, p. 327.
87.Scott V. D., Lindsay H. M . See [47], p. 277.
88.Авотин С. С. и др. «Кристаллография», 1970, 15, с. 783.
89.Башмаков В. И. и др. «Изв. вузов. Физика», 1972, № 12, с. 104; «Физ. металлов н металловедение», 1963, 35, с. 220.
90. |
Kaufmann |
A. |
R. е. a. Trans. |
Amer. Soc. Metals, |
1950, |
42, |
p. |
785. |
||
91. |
Bakarian |
P. W., Mathewson |
С. H. Trans. A I M E , |
1952, |
194, |
p. |
865. |
|||
92. |
Barrett |
C. |
S., |
Heller |
С. T. Trans. A I M E , 1947, 171, p. 246. |
|
|
|||
93. |
Авотин |
С. |
С. |
и др. |
«Физ. и |
хим. обработки материалов», 1973, № 2, с. 156. |
94.Pointu Р. е. a. Compt. Rend. Acad. Sci., 1961, 253, p. 2084.
95. Kossowsky R. Trans. A I M E , 1967, 239, p. 828.
96.Scott V. D. Acta crystallogr., 1960, 13, p. 313.
97. |
Bonfield |
W. e. a. Trans. A I M E , 1963, |
227, p. 669. |
98. |
Scott V. |
D., W i l m a n H. Proc. Roy. Soc. |
A, 1958, 247, p. 353. |
99.Ward W . V. e. a. Trans. Amer. Soc. Metals, 1961, 54, p. 84.
100.Katz R. N., Greenspan J . Acta melallurgica, 1966, 14, p. 1124.
101.Прайс П. В. В сб.: Электронная микроскопия и прочность кристаллов. Перев. с англ. М., «Металлургия», 1968, с. 42.
102.Partridge P. G. Metals and Materials, 1967, 1, p. 387.
103.Aladag E. e. a. Acta melallurgica, 1969, 17, p. 1467.
Г л а в а
2
Ф И З И Ч Е С К И Е О С Н О В Ы П Л А С Т И Ч Е С К О Й Д Е Ф О Р М А Ц И И Б Е Р И Л Л И Я
Поведение материалов в процессе пластической деформации Е конечном счете объясняется особенностями электронного стро ения и характером сил межатомной связи в кристаллической решетке. В настоящее время из-за недостатка информации под ход, основанный на рассмотрении сил связи, позволяет сделать только самые общие выводы о возможном поведении металлов в процессе пластической деформации. Современный анализ ме ханических свойств металлов основан на дислокационных пред ставлениях.
Теория дислокаций, оставляя открытым вопрос о взаимо связи основных параметров движения дислокаций и разрушения с характеристиками электронной структуры, позволяет удовле творительно описать зависимость напряжений течения от темпе ратуры и скорости деформации, объясняет природу упрочнения
иразрушения кристаллов в процессе деформации.
Вэтой главе проанализирована температурная и скоростная зависимости напряжений течения при разных элементарных процессах деформации, рассмотрена природа деформационного упрочнения и механизм базисного, призматического и пирами дального скольжений в бериллии.
2.1. П р и р о д а напряжения пластического течения
Скользящие дислокации при своем движении встречают пре пятствия, для преодоления которых необходимо увеличивать напряжение. Для объяснения температурной зависимости крити ческих напряжений сдвига удобно классифицировать эти пре пятствия на две группы: дальнодействующие (R^\0 а) и близ кодействующие (R<10 а). Первые обусловлены в основном упругим взаимодействием между дислокациями, которое обычно проявляется в областях порядка сотен и тысяч межатомных расстояний, а также взаимодействием дислокаций с крупными выделениями. Препятствия второй группы локализованы в об ластях размерами в несколько межатомных расстояний. Таки ми препятствиями могут быть атомы примесей, дислокации леса, пересекающие плоскость скольжения, и любые другие дефекты,
создающие локальные энергетические барьеры для скользящей дислокации. Преодоление таких барьеров возможно за счет по перечного скольжения, образования ступенек на дислокациях и их последующего перемещения, а также переползания. Все эти процессы могут быть активированы термическим путем.
В соответствии с этими представлениями зависимость т(Т) можно разделить на две части (рис. 2.1):
|
|
|
х |
= х* (Г, |
е) + Тс, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.1) |
||
где т* — термическая |
часть |
напряжений, |
зависящая |
от |
темпе |
|||||||||||
ратуры |
Т и скорости |
деформации е и равная |
|
нулю |
при |
Т = Т0; |
||||||||||
x G — атермическая |
компонента, |
которая |
слабо |
зависит |
от |
тем |
||||||||||
пературы (эта зависимость проявляется только |
через |
темпера |
||||||||||||||
турную |
зависимость |
модуля сдвига). Принято считать, что т* |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
характеризует |
|
неупругое |
взаи |
|||||||
|
|
|
|
|
|
модействие |
|
|
дислокаций |
с |
||||||
|
|
|
|
|
|
близкодействующими |
|
препят |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ствиями, тс — упругое |
взаимо |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
действие дислокаций |
|
между со |
||||||||
|
|
|
|
|
|
бой или с дислокациями леса. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Энергия, |
необходимая |
|
для |
|||||||
|
|
|
|
|
|
преодоления |
|
дальнодействую- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
щих |
препятствий, |
|
|
обычно |
||||||
|
|
|
|
|
|
столь |
велика, |
что термические |
||||||||
|
|
|
|
|
|
флуктуации |
в |
|
области |
темпе |
||||||
|
|
|
|
|
|
ратур |
атермического |
|
течения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
не играют заметной роли. Кро |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
ме поля |
напряжений, |
создава |
||||||||
|
|
|
|
|
|
емого |
дислокациями, |
атерми- |
||||||||
|
Температурная |
зависимость |
ческими |
препятствиями |
|
явля |
||||||||||
|
напряжений |
течения. |
|
|
ются |
крупные |
выделения |
|
вто |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ричных |
фаз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
Т = 0 ° К термическая |
активация |
отсутствует |
и |
|
|
имеет |
|||||||||
максимальное значение |
(см. |
рис. 2.1). С |
ростом |
температуры |
тепловые колебания способствуют все более эффективному пре одолению локальных препятствий, т* снижается и при Т=Тп тепловая активация достаточна для преодоления дислокацией препятствия без приложения дополнительного напряжения (т* = = 0). Выше Г0 сопротивление движению дислокаций тс связано лишь с наличием дальиодействующего поля внутренних напря жений.
Изменение напряжений течения в зависимости от темпера туры и скорости деформации, а также ползучесть под нагрузкой указывают на динамическую природу пластической деформации, т. е. на зависимость ее характеристик от времени. Изучение динамики дислокаций действительно показывает, что их по движность определяется приложенным напряжением. Мы не будем здесь касаться вопросов динамики дислокаций при
76