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

прежде всего с размерами субзерен, которые у чистого берил­ лия крупнее, чем у металла технической чистоты.

Уменьшение предела текучести и возрастание величины пре­ дельной деформации до разрушения по мере повышения чисто­ ты бериллия непосредственно следует из сравнения результатов исследований, выполненных при участии авторов на различных сортах бериллия [10, 59, 119]. Например, условный предел текучести крупнозернистых листов из магнпетермического бе­

пластичной матрицей). Для повышения прочности можно ис­ пользовать различные добавки, однако предпочтение отдается сплавам типа твердых растворов, содержащим медь и никель

ноломкость бериллия проведено недавно в работе [126]. Ре­ зультаты этой работы целесообразно рассмотреть более под­ робно. В качестве исходного материала применялся дистилли­ рованный бериллий пяти различных сортов, отличающихся содержанием примесей металлических элементов (количество последовательных циклов дистилляции изменялось соответст­ венно от 1 до 5) [127].

Образцы были получены прокаткой слитков бериллия. От­ носительно крупный размер зерен в образцах ( 7 7 ± 4 мкм) был выбран исходя из необходимости получить полностью рекристаллизованную структуру и для облегчения последующих структурных исследований. Химический состав образцов и их относительное остаточное электросопротивление приведены в табл. 5.3. Учитывая, что условия вакуумной дистилляции во всех опытах были аналогичными, содержание примесей кисло­ рода, азота и углерода в образцах оценивалось приблизительно одинаковым. Так, количество примеси ВеО находилось в пре­

ее совершенства была примерно в 2—3 раза ниже, чем в про­ катанных листах горячепрессованного бериллия. Величину 7\-

в пластичное, в работе [95] использовалась оптическая и элек­ тронная микроскопия (методы реплик и просвечивания тонких фольг), с помощью которых определялся характер разрушения, деформационный рельеф на поверхности и дислокационная структура образцов после механических испытаний. Для удоб-

ства контроля за формоизменением образца на его боковые поверхности и поверхность максимального растяжения перед испытанием наносились царапины глубиной 2—3 мкм и шири­ ной ~ 2 мкм на расстоянии 100 мкм одна от другой.

Деформация бериллия при температуре примерно на 100° ниже температуры начала перехода из хрупкого состояния в пластичное (например, при комнатной) осуществляется главным

ния с границей на ранних стадиях деформации; в дальнейшем

происходит, как правило, по элементам спайности и реже по границам зерен, причем на плоскости излома образуется сту­ пенчатый рельеф (на рис. 5.12, а — скол по базису; боковые по­ верхности ступенек — плоскости призмы I I рода).

Следует отметить, что предел текучести образцов при изгибе практически не зависит от температуры испытаний вплоть до 7'х или даже слабо возрастает. Поскольку условия деформации при изгибе исключают чистое призматическое скольжение, мож­ но полагать, что аномальное изменение os связано с двойникованием, вклад которого в суммарную деформацию при Т<ТК достаточно велик. Как уже отмечалось в гл. 1, критическое на­ пряжение двойникования в монокристаллах при не очень высо­ ких температурах слабо уменьшается [128], а по некоторым данным — даже слегка возрастает [8] с повышением темпера­ туры. Максимум на температурной зависимости предела теку­ чести при температурах, соответствующих порогу хладнолом­ кости, характерен также для некоторых упорядоченных сплавов, деформирующихся преимущественно путем двойникования [129J.

При температурах, соответствующих началу перехода из хрупкого состояния в пластичное и выше, деформационный рельеф, характер разрушения и дислокационная структура об­ разцов бериллия на участке максимальной деформации изме­ няются. Линии скольжения приобретают, как правило, волни­ стую форму и соединяются между собой перемычками из-за поперечного скольжения (рис. 5.13,а). Вклад двойникования в деформацию существенно уменьшается, особенно в чистом бериллии.

Важной особенностью деформации бериллия при указанных температурах является образование макрорельефа на поверх­ ности образцов. Этот рельеф, как и в предыдущем случае, так­ же образуется вследствие преимущественной деформации зерен по сравнению с упрочненной приграничной областью (см. рис. 5.13,а); однако в случае бериллия высокой чистоты ширина этой области мала, и локальная деформация вблизи границы приводила к резкому смещению нанесенных на поверхность образцов царапин на величину менее 1 мкм, подобному смеще­ нию при скольжении по границам зерен. В результате неодно­

Характер и величина деформации в зоне аккомодации иные, чем в матрице зерна. В частности, вблизи границ зерен металл подвергается дополнительной деформации изгибом. Величина смещения и высота связанных с изгибом ступенек на поверх­ ности в общем случае зависят от ориентации зерен относительно