Файл: Папиров И.И. Пластическая деформация бериллия.pdf

Из выражения (2.53а) следует, что деформационное упроч­ нение пропорционально объемной доле частиц и сравнительно слабо зависит от г. Отметим, однако, что это соотношение, удов­ летворительно описывающее системы на основе г. ц. к.-структур, не учитывает анизотропию деформации металлов с г. п. у.-струк­ турой.

Из-за низкой растворимости примесей в бериллии техниче­ ский и даже рафинированный металл представляет собой сплав, содержащий выделения вторичных фаз. Такие выделения обна­ ружены также и в кристаллах дистиллированного бериллия и металла, полученного зонной плавкой. Технический порошковый бериллий по существу представляет собой композиционный ма­ териал, содержащий ВеО.

Выделения в бериллии следует разбить на две группы: 1) образующиеся из твердого раствора при его охлаждении или при старении и 2) нерастворимые при высоких температурах. К первым относятся интерметаллические фазы, ко вторым — окись бериллия, карбиды и нитриды. Характер влияния фаз, вы­ делившихся из твердого раствора, в значительной мере зависит от термообработки и температуры испытаний. При высоких тем­ пературах они могут снова растворяться в матрице. Вторичные фазы создают термически устойчивую субструктуру.

Несмотря на значительное число работ, в которых изучены механические характеристики металла, содержащего выделения, в том числе состаренного бериллия, сведения о взаимодействии между дислокациями и частицами вторичной фазы недостаточ­ ны для анализа механизма упрочнения бериллия частицами выделений. По аналогии со сталями, упрочненными карбидными выделениями, и алюминием, содержащим окисные частицы, можно ожидать, что предел текучести бериллия, содержащего включения, должен изменяться пропорционально / _ 1 / 2 . Г 1 р и этом поведение прессованного металла подобно поведению спеченно­ го алюминиевого порошка (САП).

При повышении температуры испытаний увеличивается ве­ роятность обхода выделений дислокацией за счет поперечного скольжения или переползания. Поэтому по мере снижения чистоты металла линии скольжения при прочих равных усло­ виях становятся более волнистыми, что указывает на возмож­ ность огибания инородных частиц путем перехода винтовых компонент дислокаций из одной плоскости в другую или пере­ ползания краевых компонент.

2.6. Атермическая компонента напряжений течения

Величина атермической компоненты %а определяется полем внутренних напряжений. Как уже отмечалось, %с зависит от

температуры только через постоянные упругости:

рассматривают как сумму напряжения для начального неде-

Т~>Та при малых пластических деформациях є и малых скоро­ стях деформации є (см. рис. 2.1). Величину T g при конечной де­

формации є определяют с учетом коэффициента упрочнения К. Для разделения термической и атермической компонент на­

распространение получили исследования релаксации напряже­

(см. рис. 2.3), характеризует далыюдействующее поле напря­

Многочисленные модели, описывающие упругое взаимодействие

96

полное понимание механизма базисного скольжения еще не до­ стигнуто. По-видимому, процессы, контролирующие скольжение разных металлов с г. п. у.-структурой, неодинаковы.

При анализе базисного скольжения в бериллии целесообраз­ но разделять термическую и атермическую компоненты напря­

ванной для бериллия Тинтом и Германом [62], а также на ре­

дислокаций в базисной плоскости оказались очень низкими во всей области температур, однако для полных дислокаций в обла­

ние с результатами изучения базисного скольжения в других

9S

2.7.2. Механизм пересечения с дислокациями леса. Конрад и Перлмюттер [26], исходя из предположения о том, что меха­ низм базисного скольжения определяется пересечением скользя­ щих дислокаций с дислокациями леса, сравнили энергию акти­ вации этого процесса с энергиями образования порогов и стя­

энергия дефекта упаковки невелика. Ниже будет показано, что

имеются другие экспериментальные наблюдения, противореча­ щие механизму пересечения.

1. Активационный объем при 77° К V— IООО б3 . Из выраже­ ния (2.21) легко показать, что такой величине активационного объема соответствует плотность дислокаций леса около 10 1 0 сж - 2 . Это значение на несколько порядков выше, чем суммарная плот­ ность дислокаций в исходных кристаллах (следует учесть, что дислокациями леса при базисном скольжении являются пре­ имущественно дислокации типа с + а).

2. В соответствии с механизмом пересечения упрочнение при

ми (2.28) или (2.34), справедливыми для механизма пересече­ ния. Абсолютные значения т* оказываются очень чувствитель­ ными к содержанию примесей, особенно при низких темпера­ турах.

4. Электронномикроскопическиенаблюдения указывают на то, что винтовые дислокации в базисной плоскости легко по­ движны и не содержат порогов. Наоборот, при призматическом

7* 99