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

вается с ростом давления и скорости деформации. В работе построены кривые деформации образцов и определены значения

tjf,%\

5

Рис. 5.18. Барометрические зависимости попоречного суже сти на разрыв (а) для двух

/ — литой;

Влияние давления на угол изгиба листов горячепрессоваиного катаного бериллия описано в работе [146]. При повыше­ нии давления до 31,5 кб угол изгиба возрастал от нуля до 150°. Наиболее подробно влияние давления на свойства бериллия исследовали Эледег и др. [105, 144]. В этих работах определены характеристики литого выдавленного (99,7% Be) и горячепрессованного (99% Be) металла. По составу образцы отлича­

З кб. У порошкового бериллия пластичность практически не

Изменение относительного удлинения с давлением иллюстри­

с ростом давления, тогда как у литого оно заметно увеличи­

в

•ния (а), относительного удлинения (б) и прочно-

.сортов бериллия [105]:

2 — п о р о ш к о в ы й .

странемня трещины через зерно зависит от давления, но не очень сильно. Напряжение распространения трещин через гра­ ницу зерен прямо пропорционально давлению.

Разрушение бериллия лучше всего описывается моделью Стро—Фриделя (см. п. 3.8). По расчетам [154], в этом случае напряжение разрушения равно напряжению распространения трещины по зерну при малых давлениях и напряжению рас­

на модели Стро—Фриделя, в поведении бериллия имеется ряд особенностей, делающих такое соответствие неоднозначным. У литого бериллия Ор линейно увеличивается с давлением, начи­ ная с низких давлений, т. е. разрушение с самого начала конт­ ролируется процессом распространения трещин через границу.

зано с изменением характера напряженного состояния в области шейки, не учитываемого теорией. Эледег и др. 1105] считают, что давление может влиять на величину эффективной поверх­ ностной энергии распространения трещин за счет возрастания деформации до разрушения. Поскольку это обстоятельство так­ же не учитывается в расчетах, соответствие экспериментальных данных и теории нельзя считать однозначным.

чески. В данном случае теория Франсуа и Уилшоу при низких давлениях вообще неприемлема, так как при р < 6 кб разруше­ ние порошкового бериллия контролируется образованием тре­ щин по границам зерен [105, 144], т. е. процессом, который теоретически не рассмотрен.

Характер разрушения бериллия зависит от величины внеш­ него давления и сорта металла [105, 144, 148, 149]. Несмотря на образование шейки, бериллий разрушается хрупко в области давлений до 10—25 кб [105, 144, 149J1 . Плоскость разрушения обычно перпендикулярна к оси растяжения. Некоторые измене­ ния характера разрушения в области шейки замечены при рта8 кб [105, 144]. У порошкового бериллия разрушение носит преимущественно межкрнсталлитный характер при р<6 кб и транскрпсталлитный при р > 6 кб.

Весьма любопытное различие между двумя сортами металла заключается в наличии микротрещин в области деформирован-

ной матрицы у литого бериллия, продеформированного под дав­ лением на несколько.процентов, и в их отсутствии у порошко­ вого [105J. При обычных условиях испытаний атм) такие микротрещины в литом металле отсутствуют. Плотность трещин увеличивается с ростом деформации, а при данной деформации слегка уменьшается с ростом давления. Причина образования микротрещин в литом бериллии при деформации под давлением не установлена.

5.3.4. Последействие обработки бериллия давлением. Меха­ нические характеристики ряда металлов, измеренные в обычных

тичности, снижении температуры перехода из хрупкого состоя­ ния в пластичное (Сг) и в устранении зуба текучести (Сг, Fe) [155—158]. Например, у хрома, обработанного давлением, от­

не сказывается на его пластичности, но сопровождается увели­

такая обработка не сопровождается улучшением пластичности исследованных сортов бериллия (горячепрессованного, выдав­ ленного и прокатанного металлокерамического металла), но при­ водит к заметному увеличению предела текучести и упрочнения (рис. 5.20). Этот эффект усиливается с ростом давления. По

нием слабо влияет на предел прочности, но приводит к увели­

Процесс упрочнения металла в результате его выдержки под высоким давлением получил название вирилизации и запатенто­ ван в США [161]. Влияние давления на пластические и вяз­ костные характеристики бериллия нуждается в дальнейших ис­ следованиях.

Другой эффект последействия обработки давлением заклю­ чается в увеличении пластичности образцов при нормальном давлении после их предварительной деформации при высоких

Разрушение при этом остается хрупким.

давлениях [130, 162]. У пластичных металлов общая деформа­ ция до разрушения при нормальном давлении возрастает с уве­ личением их предварительной деформации при заданном высо­ ком давлении п с повышением давления при заданной преддеформации [130]. Чистая деформация при нормальном давле­ нии (т. е. разность между общей и .предварительной деформа­ циями) уменьшается с ростом преддеформации• [162]. Эти ре­ зультаты обычно объясняют уменьшением плотности дефектов после преддеформации при высоких давлениях. .Для хрупких материалов этот эффект •изучен недостаточно.

того бериллия при высоких давлениях. Рост этих микротрещнн задерживается при испытаниях под давлением ті происходит в обычных условиях, т. е. после обработки. , !

У порошкового бериллия преддеформация' ( 1 0 % ) не оказы­ вает влияния на пластичность [149]. Удлинение о'бразцбв после такой обработки равно нулю. Разрушение металла происходит преимущественно по границам зерен, и обработка давлением слабо влияет на его характер [105]. В работе [149] замечен значительный рост предела текучести при 25° С и 1 атлі у образ­ цов, предварительно деформированных при высоких давлениях. Количественно прирост пропорционален корню'квадратному из преддеформации: