3.1.6. Механические свойства

С увеличением степени нагружения возрастает сопротивление

металла пластической деформации. Поэтому чтобы поддерживать

непрерывную деформацию, нужно постоянно прикладывать все исходит деформационное упрочнение. Такое упрочнение металла в процессе пластического деформирования называется наклепом.

Причины деформационного наклепа непосредственно связаны с протекающими при деформации структурными изменениями. В первую очередь это обусловлено резким повышением плотности дислокаций, а также формированием фрагментированной (ячеистой) структуры в результате преобразований дислокационных скоплений. Последний фактор действует наподобие тому, как если бы в материале произошло образование более мелких зерен с очевидным сокращением длины свободного пробега дислокаций и ограничением величины внутризеренного сдвига. Наконец, следует учитывать и возможное формирование текстуры (в поликристаллах), сопровождающееся возрастанием анизотропии прочностных свойств.

монокристаллов. В общем случае упрочнение кристаллов при

деформации носит многостадийный характер. Наиболее наглядно это может проявляться при растяжении чистых от примесей монокристаллов металлов с ГЦК решеткой (рис. 61). На кривой упрочнения четко различаются три стадии деформирования - очень слабого упрочнения, большого и постоянного по интенсивности упрочнения и, наконец, упрочнения по примерно

параболическому закону с умеренной интенсивностью.

На каждой из этих стадий проявляется определенная специфика

движения и взаимодействия дислокаций. В продолжении первой стадии -

Особенности упрочнения

Рис. 61. Кривые деформационного упрочнения моно- (1) и поликристаллического (2) металла с ГЦК решеткой

Деф ормация

117

стадии легкого скольжения - действует лишь одна система скольжения. Дислокации проходят большие расстояния и легко выходят из кристалла, плотность их растет очень слабо, поэтому упрочнение мало.

На второй стадии - стадии множественного скольжения - в

действие вступают вторичные системы скольжения. Возникает возможность

образования многочисленных препятствий в результате взаимодействия

дислокаций, скользящих в пресекающихся плоскостях, плотность

дислокаций резко возрастает. В результате металл упрочняется с

существенно большей интенсивностью. Третья стадия - стадия

динамического возврата - характеризуется тем, что под действием все

возрастающего напряжения получает развитие процесс поперечного

скольжения винтовых дислокаций. Тем самым создаются условия для

возможного преодоления возникших ранее препятствий и, как следствие,

наблюдается снижение интенсивности упрочнения.

Как видно, фактическое поведение

реальных кристаллов может привести к

тому, что различные стадии

деформирования получают разное

развитие или же вовсе отсутствуют. Как

правило, для металлов с гексагональной

решеткой в основном развивается

начальная стадия слабого линейного

упрочнения (из-за малого числа систем

легкого скольжения). В кубических же

кристаллах наличие большего числа

систем скольжения стимулирует обычно

быстрое наступление стадии

множественного скольжения,

сопровождающегося эффективным