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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Критические

напряжения призматического скольжения, кГ/мм?

при

разных тем

Характеристика образцов

77

1 13

1 3 3

1 6 3 193 2 0 8

2 3 1

2 5 5

2 7 3

2 9 3 —

2 9 8

99,8%

 

Be, кристалли­

8,07

 

 

 

 

 

 

6,67

зация

расплава

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99,79о

Be, зонная плав­

9,38

 

 

 

 

 

 

6,02

ка,

j

0 до

9 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Be, 6 =

17 + 22,7,

зон­

 

 

 

 

 

 

6,25

5,52

ная

плавка, (р0

« 6 0 ° ,

 

 

 

 

 

 

 

 

Хо <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99,7596

Be,

6 = 40,

3,61 — 2,92 2,80 2,70 2,90— 3,15 3,61

4,16

'—• 5,00—

метод

Чохральского

3,82

 

 

3,10

 

 

 

5,14

*о =

57°,

Ф о =

33°,

 

 

 

 

 

 

 

 

7.0 <

30'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отклонена

на

угол

до 9°

от

оси

растяжения.

В

этих

условиях

возможны одновременно базисное и призматическое скольже­

ние,

и начальная часть

кривой

деформации

характеризуется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большим

 

упрочнением

го

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

 

(см.

 

п. 1.24).

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительное

 

про­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

граммированное

 

нагру-

 

 

 

 

2

 

Ч

 

 

 

жение

кристаллов

чисто­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

той

~99,6%

вдоль

 

осей

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<10Т0>

либо

< 1 1 2 0 >

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

673° К

со

скоростью

 

V

 

 

 

 

 

~0,2

 

кГ/{мм2'ч)

до

на­

 

 

 

 

 

 

пряжений

10 кГ/мм2

при­

 

 

 

 

V S

\

водит

к

уменьшению на

^4

6

 

 

 

 

*

 

 

 

 

20—30%

предела текуче­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти

при

призматическом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скольжении

при

300° К и

 

 

 

 

 

 

 

 

-CL 5

 

—V—\v

к повышению пластично­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о—сі -о—X

сти [31] . С другой

сторо­

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТ!

о

ны,

предварительное

на-

о

 

 

 

 

 

100

200

300

400

Т°К

гружение

кристаллов

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровня

 

напряжений

Рис.

1.8.

Температурная

зависимость

кри­

5 кГ/мм2

в

тех

же

усло­

тических

 

 

 

 

напряжений

призматического

виях

 

хотя

и

повышает

 

 

 

 

 

 

 

 

скольжения:

 

501:

запас

пластичности

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1010) [2+,

 

J - T ( l o T 0 ) l

2

9

1

;

2

"

' т ( Ю Г 0 ) , 6 1 :

3

300° К, но не сопровожда­

4 — 1( W o )

1

2

4

,

5 0

, 1

5 ~ Т ( 0 0 0 | )

124 .

501; 6 расчет -

ется

заметным

изменени­

 

 

ное значение т п _

Н ( 1 о 1

о )

 

ем т

( 1

0 ї о ) .

 

 

 

 

 


Т а б л и ц а

1.6

ітераторах испытаний (°К)

3 3 3 3 7 8 3 9 3 4 0 3 4 2 3 '173 4 8 3 4 9 3 5 5 3 5 9 8 6 7 3 6 9 8 8 7 3 Литература

4,42

2,63

1,61

[6]

1,76

— —

1,01

0,93

[26]

3,40

2,08 1,71

1,21

[ 1 6 - 1 8 ]

5,45

4,40

3,90

3,60

2,80

—•

2,40

0,80

•—

[50]

В отличие от базисного скольжения, характеристики которого не зависят от давления, при призматическом скольжении в бе­ риллии чистотой 99,75% при 300° К т( 1 0 у0 ) снижается с ростом давления в области до 14 кб на 0,036 кГ-мм~2-кб-1 или на 0,7% кб'[ [30]:

т( 1 о Г о )[/сГ/лш2 ] = 5,8 — О.ООЗбр [л:<5].

(1.3)

Характер кривых деформации и величина упрочнения при этом не зависят от давления.

1.2.2. Зависимость т( 1 0 у0 ) от содержания примесей. С умень­

шением

отношения

кристаллографических осей

с/а у

метал­

лов с

г. п. у.-структурой наблюдается

'переход от

преимущест­

венного

базисного к

преобладающему

призматическому

сколь­

жению

 

(см. п. 4.2).

Поэтому долгое время существовало мне­

ние,

что высокие

значения т( 1 0 у0 ) у

бериллия

обусловлены

влиянием примесей. Эта гипотеза высказывалась, в частности, авторами работы [29], которые считали, что рафинированием бериллия можно уменьшить т(іоТо) в несколько раз и тем самым

увеличить пластичность металла. Дальнейшие исследования показали несостоятельность этой точки зрения. На рис. 1.3 по­ казана зависимость т( 1 0 то) от относительного остаточного элек­ тросопротивления б, построенная по данным работ [16—18]. При комнатной температуре т ( 1 0 у 0 ) уменьшается в интервале от 6,7 кГ/мм2 (6 = 2,5) до 5,3 кГ/мм2 (6 = 38,5-^3300). Абсолютное уменьшение т(10 0) и T(oooi) при очистке одинаково, но из-за мень­ шей величины Т(оооі) и его относительное изменение в случае базисного скольжения на порядок выше.


В аналитической форме . зависимость т( | 0 г0 ) от чистоты при

300° К имеет

вид [18]:

 

 

Іптмоїо) =1,87—0,03 6 ( 2 , 5 < б < 1000).

(1.4)

Существенно,

что во всей области концентраций

примесей

T( j0 | -0 ) >T( 0 ooi). Это означает, что анизотропия деформации берил­

лия, имеющего

с/а = 1,58,

не является

результатом

влнятіия пр-и-

месеїі. Величина т( 1 0 р0 ) не зависит от термообработки

(закалки)

кристаллов

[51]. К вопросу о

влиянии

 

примесей

внедрения

(С,

О, N)

и специально

вводимых

в чистые

кристаллы

леги­

 

 

 

 

 

 

рующих

элементов

па

ха­

 

 

 

 

 

 

рактеристик и

и р из маги­

 

 

 

 

 

 

ческого

скольжения

в

бе­

 

 

 

 

 

 

риллии

 

мы

вернемся

в

 

 

 

 

 

 

п.

1.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

 

 

 

исследовании

 

 

 

 

 

 

сплава Be—0,7% Си так­

 

 

 

 

 

 

же

 

обнаружена

анома­

 

 

 

 

 

 

лия

в

температурной

за­

 

 

 

 

 

 

висимости

т(Г)

[55]. Ми­

 

 

 

 

 

 

нимум на этой кривой на­

 

 

 

 

 

 

блюдается

при

120°К-

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3.

 

 

Зависимость

 

 

 

 

 

 

х{\оТо) о

т

скорости

дефор­

 

 

 

 

 

 

мации.

 

Репье

и

Дюпуи

 

 

 

 

 

 

[23,

24,

50]

обнаружили,

 

 

 

 

 

 

что

величина т( 1 С ц0 )

раз­

 

 

 

 

 

 

личным

образом

зависит

 

 

 

 

 

 

от

скорости

деформации

 

 

 

 

60

Е,%

при

низкой

температуре

 

 

 

 

и

в

области

 

максимума

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

1.9. Зависимость актнвацпонного

объе­

на

кривой

т(Т)

(см. рис.

ма призматического скольжения от степени

1.8).

Скорость

деформа­

реформации

при

разных

температурах

ции

є

изменялась

 

в

10 и

 

 

 

[51].

 

 

в

100

раз;

 

по

величине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачков

напряжения,

свя­

занных с изменением скорости деформации, определялся актн-

вационный объем на разных стадиях деформации

(см.

п. 2.2.3).

 

При

77° К критические

напряжения

сдвига

сильно

зависят

от

скорости деформации как в

области

микродеформации, так

и

при

макроскопическом

течении.

Активационный

объем

равен

примерно

50 Ьг и слегка

увеличивается

с

деформацией

(рис. 1.9).

 

 

 

 

 

 

 

 

В

области

максимума

на

температурной

 

зависимости

хп6іо)^)

скорость деформации слабо сказывается

на величине


критических напряжений. Активационный объем большой по

величине.

Например, при комнатной

температуре

величина

VzzbOOOb3

при

є = 0,1 %,

затем

актнвацпоиный

объем

быстро

уменьшается до

~400£>3

при

е = 1 5 %

л до

~250/>3

при е =

= 75%.

1.2.4. Кривые деформации и упрочнение при призматическом скольжения. Характер кривых деформации при призматиче­ ском скольжении сильно зависит от ориентации кристаллов.

Например, если плоскость базиса наклонена на угол в не­ сколько градусов к оси деформации, упрочнение резко возра­ стает. Вид кривых деформации определяется также ориента­ цией плоскостей (1010) относительно оси приложения на­ грузки.

По данным Кауфмана и др. {16—18], типичная кривая дефор­

мации образцов с ориентацией I I при комнатной

температуре

состоит из трех участков, соответствующих легкому

(I) и уста­

новившемуся скольжению по одной плоскости

( I I )

и

двойному

скольжению в двух равноценных

плоскостях

{1010}

( I I I ) . На

стадии I I коэффициент упрочнения

на порядок больше, чем при

базисном скольжении. Переход к

стадии I I I сопровождается

дальнейшим увеличением упрочнения на 85%.

Кривые деформации бериллия в процессе призматического скольжения подробно изучены в работах [24, 50]. Полученные результаты приведены на рис. 1.10—1.13. В области темпера-

3 Зак. 5-1

33