ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
поперечного сужения в шейке) прямо пропорциональна давле нию р (рис. 5.15, кривая / )
гр = % + Ар, |
(5.28) |
где А — коэффициент, зависящий от рода материала. В даль нейшем было показано, что зависимость пластичности от давле ния может отклоняться от линейной (см. рис. 5.15).
Е. Д. Мартынов и др. [133, 139] на основании обобщения большого количества экспериментальных данных предложили
наиболее универсальную зависимость деформации от давления (см. рис. 5.15, кривая 5). До некоторого давления /;„ пластич ность металлов не зависит от давления, затем она быстро воз растает, но при больших давлениях прирост пластичности по степенно уменьшается.
По аналогии |
с температурой перехода из хрупкого состояния |
в пластичное Тх |
точку р„ называют давлением перехода (или |
пороговым давлением). Величина рп для данного материала зависит от схемы испытаний (растяжение или сжатие) и от температуры. С ростом температуры рп уменьшается. Напри
мер, для магния /?п = 8 кб при —55°С и ~ 1 кб при |
175°С |
1141]. |
||||
В |
первом приближении |
пороговое |
давление |
для хрупких |
||
материалов можно представить в виде |
[133] |
|
|
|||
|
Р п = |
а - 1 / 2 у 0 £ / я С к р . |
|
(5.29) |
||
Здесь |
а — приложенное |
к |
образцу |
внешнее |
напряжение; |
|
] / 2 у 0 £ , / л С к р — критическое |
напряжение распространения |
тре |
||||
щины по Гриффитсу. |
|
|
|
|
|
Зависимость между предельной деформацией є и давлением
при р>Рп |
может |
быть |
выражена |
кубической функцией |
|
|
|
АЕ3 + |
5 е 2 + |
Сг + |
D = |
р + V2y0 Е/пСкр , |
(5.30) |
где А, В, |
С, D — постоянные. |
|
|
|
280
Следует отметить, |
что зависимость, изображенная |
на |
рис. 5.15 (кривая 5),хотя |
и является наиболее общей, полностью |
не исчерпывает всего многообразия экспериментальных данных. Отметим, что скачкообразное увеличение пластичности с ростом давления характерно главным образом для материалов, хрупких р обычных условиях. У пластичных материалов, наоборот, де формация до разрушения с ростом давления увеличивается по степенно [145].
Увеличение пластичности с ростом давления — результат из менения величин упрочнения и разрушающих напряжений. Последние могут определяться разными механизмами деформа ции и разрушения и сложным образом зависят от структурных
факторов и содержания примесей (см. пп. 5.1 |
и 5.2). |
Поэтому |
|||
в данном случае трудно и нецелесообразно делать |
какие-либо |
||||
предсказания |
о характере |
зависимости г(р) |
для |
конкретного |
|
материала на |
основании |
обобщения результатов |
для |
других |
материалов. Особенно четко это выясняется на примере бериллия.
5.3.2., Влияние давления на механические свойства бериллия. Механические свойства поликристаллического бериллия при высоких давлениях изучены в работах [105, 130, 144, 146—152]. Данные для монокристаллов рассмотрены ранее в пп. 1.1.1 и 1.2.1. Некоторые результаты механических испытаний приве дены на рис. 5.16—5.18 и в табл. 5.5. Впервые о возрастании прочности и пластичности поликристаллического бериллия со
общил Бриджмен [130] (см. табл. 5.4). В |
последующих |
рабо |
|
тах [146—148, 151] было установлено, что |
зависимость |
меха- |
|
60 |
|
|
|
о |
JL^- """" |
|
|
40 |
-—* |
-а |
|
|
|
||
У |
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
-40 |
|
|
|
•20 |
|
21 р,кд |
|
0 |
|
14 |
21 р,к8 |
|
|
|
5 |
|
|
Рис. 5.16. Зависимость механических характеристик горячепрес сованного (а) и литого выдавленного ( б ) бериллия от внешнего
давления [146] .
Влияние давления на |
механические свойства бериллия |
|
|
|
|||||
Характеристика |
|
|
|
|
V % |
|
Л и т е |
||
Г. |
кй* |
|
|
|
р а т у |
||||
бериллия |
кГ/мм- |
кГ/мм* |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ра |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технический |
- 0 |
20 |
— |
~ 0 |
~ 0 |
|130] |
|||
неизвестной |
|
27 |
77 |
— |
48 |
|
|||
природы** |
17,5 |
53 |
— |
— |
20,6 |
|
|||
Горячепрессован- |
~ 0 |
24,5 |
17,5 |
~ 0 |
1 |
[146, |
|||
|
пый |
|
|
14 |
38,3 |
20,2 |
5 |
6 |
147] |
|
|
|
|
16 |
38'5 |
23,2 |
11 |
8 |
|
|
|
|
18,5 |
42,7 |
35,0 |
11 |
10 |
|
|
|
|
|
|
25 |
68 |
51,2 |
34 |
19 |
|
|
|
|
|
26 |
62 |
39,6 |
65 |
39 |
|
|
|
|
|
27 |
56 |
45,5 |
82 |
47 |
|
Литой горяче- |
~ 0 |
26,6 |
18,2 |
0.8 |
2 |
[146] |
|||
выдавленныи |
|
9 |
54,5 |
32,1 |
20 |
28 |
|
||
|
|
|
|
14 |
52 |
34,4 |
27 |
50 |
|
|
|
|
|
21 |
— |
35,4 |
36 |
68 |
|
|
|
|
|
24 |
58 |
33 |
42 |
68 |
|
|
|
|
|
28 |
— |
— |
43 |
84 |
|
Литой |
выдавлен |
- 0 |
- |
— |
1 ,2 |
2,5 |
[148] |
||
|
ный |
|
|
1 |
— |
4.6 |
3,5 |
|
|
|
|
|
|
2 |
— |
— |
6 , 9 — 7 , 0 |
6—8 |
|
|
|
|
2,6 |
|
11,9 |
14 |
|
||
|
|
|
|
3 |
— |
— |
12,3 |
9 |
|
|
|
|
3,4 |
|
16,4 |
13. |
|
||
|
|
|
|
4 |
— |
— |
21.3—21,8 |
1 6 - 2 0 |
|
|
|
|
5,5 |
— |
24.4 |
18 |
|
||
|
|
|
П |
,5 |
— |
35 |
40 |
|
|
|
|
|
13,5 |
— |
39 |
36 |
|
||
Литой, прокатан |
~ 0 |
39 |
14 |
5 |
— |
[151] |
|||
ный |
вдоль оси |
|
1 |
39—43,5 |
12,5—13,5 |
9—14 |
— |
|
|
прокатки, |
|
2 |
52—52,5 |
14—14,5 |
17—18,5 |
— |
|
||
d — 68 |
мкм |
|
3 |
53,5 |
12,5 |
22 |
— |
|
|
|
|
|
|
4 |
54 |
14 |
24 |
— |
|
|
|
|
|
6 |
54—59 |
11—13 |
28—30 |
— |
|
|
То же, |
0,5 |
24 |
7 |
6 |
— |
|
||
d = 1 5 0 |
мкм |
|
3 |
29 |
10 |
14 |
— |
|
|
|
|
|
|
6 |
38 |
11 |
24 |
—. |
|
|
|
|
|
9 |
37 |
9,3 |
27 |
— |
|
|
|
|
11,5 |
36,5 |
8,7 |
28 |
—. |
|
|
|
|
|
|
12 |
35 |
8 |
23,5 |
— |
|
|
|
|
|
15 |
35 |
12,5 |
18,2 |
— |
|
Литой, прокатан |
|
1 |
19,8—20 |
8—8,5 |
4,5—5 |
— |
|
||
ный |
поперек оси |
|
6 |
28,5 |
9 |
19,5 |
— |
|
|
прокатки. |
|
11 |
33 |
8,5 |
23 |
— |
|
||
d — 54 |
мкм |
|
|
|
|
|
|
|
•Значения давлении округлены с точностью |
до 0 , 5 кб. |
* * Исследованы образцы с заплечиками ( 2 - е |
испытание) и без них ( 3 - е испытание) [1301 . |
нических (особенно пластических) характеристик от давления существенно различается для разных сортов бериллия.
Стек |
и Бобровский |
[146, 147] впервые обнаружили принци |
||||
пиальное |
различие |
барометрических зависимостей on , cs , |
чЛ є |
|||
горячепрессованного |
(см. |
рис. 5.16, о) и литого выдавленного |
||||
SR-Пешине бериллия |
(см. рис. 5.16,6). Эти зависимости |
не |
||||
|
10 |
20 |
|
30 |
40 |
|
Рис. 5.І7. Кривые деформация литого и порошкового бериллия при различных давлениях [І05] . Переход от сплошных линии
кштриховым соответствует началу образования шейки.
только качественно отличаются друг от друга, |
но и не |
могут |
||||
быть описаны универсальной зависимостью е(р) |
(см. рис. |
5.15, |
||||
кривая |
5). Независимо |
от сорта |
металла |
при |
давлениях |
24— |
28 кб |
предел прочности |
в 2—2,5 |
раза, а |
пластичность — более |
чем на порядок превышают характеристики бериллия в обыч ных условиях. Однако у литого бериллия заметное увеличение механических свойств наступает уже при небольших давлениях
(по данным |
работ |
[105, 144, |
148], — при р<4 кб), |
а у порошко |
вого-— при |
таких |
давлениях |
изменение, свойств |
незначительно |
[105, 144, 146, 147, 149]. Для материала одинаковой природы (литой прокатанный Be) характер изменения относительного удлинения с давлением количественно зависит также от размера зерна и направления вырезки образцов [151].
Эбей [150] измерил прочность поликристаллического берил лия на сдвиг при трех квазигидростатических1 давлениях:
1 Квазигидростатическое давление создавали сжатием образна и нако вальни между торцами двух поршней, сдвиг осуществляли вращением нако вальни. Подробно техника эксперимента описана в работе [153].