Полученные результаты важны для понимания природы деформационного упрочнения при больших деформациях (стадия IV), обнаруженных для многих материалов. Так, некоторые одинаковые черты наблюдаются в деформационном поведении нанострук-турной Си и обычной Си на стадии IV. Среди них высокое напряжение течения, отсутствие деформационного упрочнения и низкая скоростная чувствительность [217]. Кроме того, в работах [11, 217] при больших деформациях крупнокристаллических материалов также сообщалось о формировании отдельных болынеугловых границ зерен. На стадии IV интенсивно исследовалось механическое поведение многих металлических материалов, однако изучению структуры формирующихся границ уделялось мало внимания.[2, С.194]
Обобщая приведенные выше результаты, можно прийти к выводу, что при воздействии на высокоориентированные волокна циклической нагрузки, которая всегда остается положительной по знаку, единственным механизмом усталости является гистерезисное выделение тепла. Однако если в цепях и фибриллах возможна релаксация напряжения, деградация вместо эффекта деформационного упрочнения и переориентация цепей и фибрилл, то преимущественным фактором будет начало роста и распространение трещин. Таким образом, усталостный механизм, описанный Банселлом и Хирлем [77, 79], проявляется в усилении межфибриллярного проскальзывания и росте трещин почти параллельно направлению нагружения. Данный вопрос будет рассмотрен в следующем разделе. Характерные усталостные механизмы также четко проявляются в неориентированных полимерах. Они будут рассмотрены в разд. 8.2.3 данной главы и в следующей главе.[1, С.263]
Очевидно, избыточная энергия и увеличение объема нанострук-турных материалов могут быть связаны с другими дефектами, не производящими дальнодействующих напряжений. Это прежде всего неравновесные вакансии, поры, микротрещины и свободные объемы, связанные с границами зерен. Например, концентрация неравновесных вакансий порядка 3 х 10~4 наблюдалась в Си на стадии V деформационного упрочнения [217]. Тем не менее скорость релаксации неравновесных вакансий очень высока и наиболее вероятно, что вклад вакансий во время дилатометрических исследований не удается зафиксировать [143]. К сожалению, в литературе отсутствуют данные о влиянии пор и микротрещин, однако можно предположить, что их роль незначительна в материалах, деформированных под высоким давлением. Следовательно, есть все основания полагать, что избыточная энергия границ зерен и изменение объема в наноструктурных материалах, полученных методами ИПД, в основном обусловлена наличием высоких внутренних напряжений неупорядоченных ансамблей дислокаций и дисклинаций.[2, С.112]
С учетом всех перечисленных выше фактов предлагается следующая модель деформационного поведения эластомеров ниже их температуры перехода в стеклообразное состояние. В области I межмолекулярное притяжение достаточно сильное и сегменты цепей подвергаются энергоэластическому деформированию. Вначале постепенно и затем за пределом вынужденной эластичности более активно происходит проскальзывание и переориентация сегментов цепей. Разрыв цепей незначителен, поскольку цепи проскальзывают, а не разрываются. В температурной области II, где происходит хрупкое разрушение независимо от предварительной ориентации, межмолекулярное притяжение, по-видимому, достаточно велико, так что осевое нагружение сегментов цепей сравнимо с их напряжением разрушения. При отсутствии локального деформационного упрочнения наибольшая трещина, возникающая в образце в процессе его деформации до значения 5%, будет быстро расширяться, вследствие чего прекратится рост любых других зародышей трещин. На примере термопластов было показано, что образования, по существу, одной плоскости разрушения едва достаточно для получения регистрируемого количества сво-[1, С.214]
Стадия установившейся деформации. Следуя [61], на данной стадии имеет место равновесие между процессами деформационного упрочнения и возврата в границах зерен. Возврат включает в себя поглощение дислокаций границами зерен, ЗГП и миграцию границ зерен. Напряжение течения на этой стадии контролируется зарождением новых дислокаций.[2, С.194]
В частности, кривые «напряжение-деформация» для нанострук-турного NisAl при скорости деформации 10~3с-1 и Т = 650°С, 725 °С имеют обширные участки деформационного упрочнения при обеих температурах с максимальными напряжениями течения, достигающими 0,9-1,5ГПа [351]. Полученные значения весьма высоки для интерметаллидов NisAl. Было также обнаружено необычное влияние термической обработки на поведение динного сплава при растяжении. Так, отжиг в течение 1 мин при температуре[2, С.205]
Эволюция структуры исследовалось также под влиянием холодной пластической деформации сжатием в наноструктурной Си, полученной РКУ-прессованием [61]. В материале с исходным размером зерен 0, 21 мкм сжатие при комнатной температуре характеризовалось длинной стадией устойчивого пластического течения без заметного деформационного упрочнения. Во время этого про-[2, С.151]
Следует отметить, что Си после РКУ-прессования может показывать и относительно низкую пластичность при растяжении (10%) [326]. По-видимому, это связано с высокой долей малоугловых границ зерен присутствующих в образцах после определенных режимов РКУ-прессования. В работе [61] испытывали Си со средним размером зерен 210нм при сжатии. Испытание проводилось при комнатной температуре с начальной скоростью деформации 1,4 х 10~3с~1. Было также обнаружено, что деформационные кривые для Си с различным размером зерен различаются по форме. Типичными особенностями кривой деформации сжатием в случае наноструктурной Си являются: высокое напряжение течения, равное 390 МПа, значительное начальное деформационное упрочнение в узком интервале степеней деформации (примерно 5%) на начальной стадии деформации, практически полное отсутствие деформационного упрочнения на последующей стадии деформации. Напряжение течения на второй стадии составило около 500 МПа. В то же время пластичность наноструктурной Си была высока. Образцы при сжатии не разрушались даже после максимальной деформации, которая в данном эксперименте равнялось 83%.[2, С.185]
Одновременно с указанными выше особенностями было обнаружено, что при динамическом нагружении и/или испытаниях при 77 К наблюдаются более высокие напряжения течения и возросшие скорости деформационного упрочнения.[2, С.196]
Линия на рис. 11.6, проведенная между точками 0 и D, отвечает условию достижения предела текучести. В этой точке o/R и, следовательно, условное напряжение максимальны. По мере дальнейшего растяжения величина a/R монотонно уменьшается вдоль деформационной кривой до тех пор, пока не 'достигается точка Е. Эта точка отвечает началу деформационного упрочнения. Нагрузка максимально снижается до точки, характеризуемой наклоном линии ОЕ, и растяжение образца осуществляется путем создания во всех его элементах степени растяжения, отвечающей точке Е. После того как весь образец оказывается деформированным в такой степени, что по всему объему достигнуты напряжения, отвечающие началу деформационного упрочнения, дальнейшее растяжение может развиваться вдоль возрастающей ветви деформационной кривой до тех пор, пока не произойдет разрушение образца.[3, С.253]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.