Учебно-образовательная физико-математическая библиотека
Книга
Хоникомб Р. (Honeycombe R.W.K.) Пластическая деформация металлов. М.: Мир, 1972.
Скачать: djvu (23 M, 600dpi)
Автор(ы): | Хоникомб Р. (Honeycombe R.W.K.) | Название: | Пластическая деформация металлов | Издательство: | М.: Мир | Год: | 1972 | Аннотация: | В книге известного английского металлофизика Р. Хоникомба освещен широкий круг вопросов, связанных с доведением и свойствами различных металлических материалов - чистых металлов и сплавов, монокристаллов и поликристаллических агрегатов, однофазных и многофазных систем - при приложении к ним нагрузки. Различные виды пластической деформации, явления упрочнения, разупрочнения, разрушения рассмотрены с позиций дислокационной теории и реальной дефектной атомно-кристаллической структуры металлов на основе полученных к настоящему времени наиболее существенных экспериментальных данных.
Книга рассчитана на научных работников, инженеров, аспирантов и студентов металловедческих и металлофизических специальностей, как изучающих вновь физику прочности и пластичности металлов, так и углубляющих свои знания в этой области. | Оглавление: | Предисловие редактора перевода 5
Предисловие автора 11
Глава 1. Введение 13
Глава 2. Деформация металлических кристаллов. Общие аспекты проблемы 17
§ 1. Введение 17
§ 2. Получение металлических монокристаллов 18
1. Кристаллизация из расплава (18). 2. Рост зерна в твердом состоянии (20).
§ 3. Кристаллографическая природа пластической деформации 22
§ 4. Анизотропия пластических свойств кристаллов. Геометрия скольжения 26
§ 5. Критическое приведенное напряжение сдвига для скольжения. Закон Шмида 27
§ 6. Влияние различных переменных параметров на критическое напряжение сдвига 30
§ 7. Определение сдвиговой деформации 31
§ 8. Кривые напряжение - деформация металлических кристаллов 32
§ 9. Гексагональные металлы. Геометрическое рассмотрение 33
§ 10. Гранецентрированные кубические кристаллы. Геометрическое рассмотрение 35
§ 11. Кривые напряжение - деформация гранецентрированных кубических кристаллов 38
Литература 39
Глава 3. Элементарная теория дислокаций 40
§ 1. Теоретическая прочность кристалла 40
§ 2. Свойства простых дислокаций 41
1. Краевая дислокация (41). 2. Винтовая дислокация (43).
§ 3. Дислокационные петли 44
§ 4. Сила, действующая на дислокацию 46
§ 5. Напряжение движения дислокации 46
§ 6. Размножение дислокаций. Дислокационные источники 47
§ 7. Скопления дислокаций 49
§ 8. Экспериментальное обнаружение дислокаций 51
1. Пузырьковая модель (51). 2. Рост кристаллов (51). 3. Фигуры травления (53). 4. Выделения (54). 5. Электронная микроскопия тонких фольг (55). 6. Автоионная микроскопия (56). 7. Дифракция рентгеновских лучей (56).
§ 9. Поля напряжений вокруг дислокаций 56
1. Поле напряжений краевой дислокации (57). 2. Поле напряжений винтовой дислокации (57)
§ 10. Запасенная энергия, связанная с дислокацией 58
§ 11. Линейное натяжение дислокаций 59
§ 12. Сетки дислокаций 59
§ 13. Неконсервативное движение дислокаций 61
§ 14. Ступеньки на дислокациях 62
§ 15. Диполи 63
§ 16. Силы взаимодействия дислокаций 65
1. Параллельные краевые дислокации на параллельных плоскостях (65). 2. Параллельные винтовые дислокации (66).
§ 17. Расщепление дислокаций в плотно упакованных структурах 66
§ 18. Дислокации и дефекты упаковки 68
§ 19. Доказательства расщепления дислокаций 70
§ 20. Сидячие дислокации 73
1. Дислокации Франка (73). 2. Образование дислокаций Ломер-Коттрела (74).
Литература 76
Глава 4. Деформация металлических кристаллов 78
§ 1. Деформация кристаллов с гранецентрированной кубической решеткой 78
1. Первая стадия упрочнения (78). 2. Микроструктура на первой стадии (83). 3. Плотность дислокаций (86). 4. Вторая стадия упрочнения (87). 5. Роль вторичного скольжения на первой и второй стадиях (91). 6. Третья стадия упрочнения (93).
7. Микроструктура на третьей стадии (94). 8. Температурная зависимость напряжения течения (97).
§ 2. Деформация кристаллов с объемноцентрированной кубической решеткой 99
1. Кристаллографические наблюдения (99). 2. Геометрические аспекты скольжения в объемноцентрированных кубических металлах (100). 3. Напряжение течения (101). 4. Кривые напряжение - деформация объемноцентрированных кубических кристаллов (102).
5. Дислокации в объемноцентрированной кубической решетке (104).
§ 3. Деформация кристаллов гексагональных металлов 104
1. Отношение длин осей в гексагональной решетке (105). 2. Кристаллография скольжения в гексагональных металлах (106). 3. Дислокации в гексагональных кристаллах (108). 4. Кривые напряжение - деформация для гексагональных металлов; упрочнение (109). 5. Наблюдения дислокаций в гексагональных металлах (114).
Литература 115
Глава 5, Теории упрочнения металлов 118
§ 1. Введение 118
§ 2. Ранние теории 118
§ 3. Более новые теории упрочнения 120
§ 4. Теория напряжения течения 121
§ 5. Первая стадия упрочнения 122
§ 6. Вторая стадия упрочнения 123
§ 7. Третья стадия упрочнения 128
§ 8. Гексагональные металлы 129
Литература 130
Глава 6. Твердые растворы 131
§ 1. Взаимодействие атомов растворенного вещества с дислокациями 131
1. Упругое взаимодействие (131). 2. Взаимодействие вследствие различия модулей упругости (133). 3. Электрическое взаимодействие (134). 4. Химическое взаимодействие (134).
§ 2. Экспериментальное подтверждение взаимодействия дислокаций с атомами растворенного вещества: явление течения 134
§ 3. Теории зуба текучести 136
§ 4. Деформация кристаллов твердых растворов 140
1. Критическое напряжение сдвига твердых растворов (140).
2. Температурная зависимость напряжения tau0 твердых растворов (144). 3. Кривые напряжение - деформация для кристаллов твердых растворов (145). 4. Дислокации в твердых растворах (151).
§ 5. Деформация упорядоченных твердых растворов 152
§ 6. Теории упрочнения при образовании твердого раствора 154
1. Теория блокировки Коттрела (154). 2. Теория химического взаимодействия (154). 3. Теория Мотта и Набарро (155). 4. Теория совместного влияния размерного фактора и упругих постоянных (теория Флейшера) (156).
Литература 157
Глава 7. Деформация кристаллов, содержащих вторую фазу 159
§ 1. Введение 159
§ 2. Взаимодействие дислокаций с выделениями 159
§ 3. Теория Мотта и Набарро для состаренных сплавов 159
§ 4. Перерезание зон и частиц выделений дислокациями 162
§ 5. Взаимодействие дислокаций с некогерентными выделениями 163
§ 6. Кривые напряжение - деформация состаренных сплавов 164
§ 7. Кривые напряжение - деформация для кристаллов с некогерентными выделениями 166
§ 8. Влияние степени дисперсности частиц на напряжение течения 168
§ 9. Влияние температуры на процесс деформации состаренных кристаллов сплавов 169
§ 10. Микроструктура, обусловленная взаимодействием дислокаций с выделениями 171
Литература. 173
Глава 8. Другие деформационные процессы в кристаллах 174
§ 1. Введение 174
§ 2. Доказательства неоднородности деформации в кристаллах 174
§ 3. Сбросообразование в гексагональных кристаллах 175
§ 4. Деформационные полосы в гранецентрированных кубических кристаллах 176
1. Полосы сброса (176). 2. Полосы вторичного скольжения (177).
§ 5. Деформация двойникованием 178
§ 6. Кристаллография двойникования 178
§ 7. Двойникование в гексагональных металлах 182
§ 8. Двойникование в объемноцентрированных кубических металлах 184
§ 9. Двойникование в гранецентрированных кубических металлах 186
§ 10. Движение дислокаций при двойниковании 188
1. Объемноцентрированная кубическая структура (189). 2. Дислокационные механизмы для гранецентрированной кубической структуры (189). 3. Гексагональная структура (190).
Литература 190
Глава 9. Деформация поликристаллических агрегатов 192
§ 1. Роль границ зерен при пластической деформации 192
§ 2. Природа границ зерен 192
§ 3. Влияние границ зерен на прочность кристаллов 193
1. Бикристаллы (193). 2. Деформация крупнозернистых агрегатов - различия в деформации (194). 3. Деформация крупнозернистых агрегатов - микроструктура (195).
§ 4. Теория деформации поликристаллических агрегатов 197
§ 5. Скольжение по границам зерен при повышенных температурах 199
§ 6. Деформация поликристаллических металлов с
гранецентрированной кубической решеткой 200
1. Кривые напряжение - деформация (200). 2. Роль энергии дефекта упаковки (203). 3. Влияние размера зерен (204).
§ 7. Деформация поликристаллических металлов с объемноцентрированной кубической решеткой 206
1. Кривые напряжение - деформация чистых металлов с объемноцентрированной кубической решеткой (207). 2. Явления, связанные с пределом текучести, в поликристаллическом железе (208). 3. Влияние размера зерен (209). 4. Влияние температуры (210). 5. Кривые напряжение - деформация других металлов с о. ц. к. решеткой (211). 6. Влияние примесных атомов внедрения на механические свойства (212). 7. Теория предела текучести поликристаллических металлов с объемноцентрированной кубической решеткой (213).
§ 8. Деформация поликристаллических твердых растворов 214
§ 9. Дислокации в деформированном поликристаллическом агрегате 217
§ 10. Деформация двухфазных сплавов 218
1. Система из двух пластичных фаз (219). 2. Система из пластичной и хрупкой фаз (220).
§ 11. Нитевидные кристаллы, волокна, армирование волокнами 220
1. Выращивание металлических нитевидных кристаллов (221).
2. Свойства нитевидных кристаллов металлов (222). 3. Упрочнение
волокнами (224).
Литература 226
Глава 10. Образование точечных дефектов в металлах 228
§ 1. Введение 228
§ 2. Сохранение избытка вакансий путем закалки 228
§ 3. Влияние закалочных вакансий на механические свойства 228
§ 4. Электронная микроскопия закаленных металлов 231
§ 5. Образование точечных дефектов при деформации 235•
§ 6. Структурные данные о существовании точечных дефектов в деформированных металлах 236
§ 7. Образование точечных дефектов при облучении 237
§ 8. Структурные исследования облученных металлов 239
§ 9. Влияние облучения на механические свойства 240
1. Монокристаллы (240). 2. Поликристаллы (241).
Литература 24$
Глава 11. Отжиг деформированных металлов 245
§ 1. Введение 245
§ 2. Процессы возврата в монокристаллах 245
§ 3. Полигонизация 247
§ 4. Изменения физических свойств в процессе возврата 250•
1. Запасенная энергия (250). 2. Электросопротивление (254).
3. Плотность (255).
§ 5. Рекристаллизация 255
§ 6. Переменные факторы, влияющие на рекристаллизацию 257
1. Деформация (257). 2. Температура (258). 3. Степень чистоты (259). 4. Размер зерен (259).
§ 7. Кинетика рекристаллизации 260•
1. Формальная теория (260). 2. Экспериментальное определение величин N и G (261).
§ 8. Источник зародышей рекристаллизации 263
§ 9. Развитие теоретических положений 266
§ 10. Соотношение между возвратом и рекристаллизацией 267
§ 11. Движение границ зерен при рекристаллизации 268
1. Влияние ориентировки (269). 2. Примеси (270).
§ 12. Нормальный рост зерен 272
§ 13. Кинетика роста зерен 275
Литература 276
Глава 12. Анизотропия в поликристаллических металлах 278
§ 1. Введение 278
§ 2. Формирование преимущественных ориентировок (текстур) 278
1. Волокнистые текстуры (279). 2. Текстуры прокатки (280). 3. Роль энергии дефекта упаковки (281).
§ 3. Теории текстур прокатки в металлах с гранецентрированной кубической решеткой 284
§ 4. Текстуры рекристаллизации 285
1. Введение (285). 2. Природа текстур отжига (286).
§ 5. Вторичная рекристаллизация (ускоренный рост зерен) 289
§ 6. Анизотропия механических свойств 290
§ 7. Упрочнение текстурованием 294
§ 8. Анизотропия магнитных свойств 295
§ 9. Анизотропия теплового расширения 297
Литература 300
Глава 13. Ползучесть чистых металлов и сплавов 302
§ 1. Введение 302
§ 2. Анализ кривых ползучести 303
§ 3. Структурные изменения в процессе ползучести 306
1. Деформация монокристаллов в условиях ползучести (306). 2. Деформация поликристаллических материалов (307).
§ 4. Доля сдвига и скольжения по границам зерен в полной деформации при ползучести 310
§ 5. Энергия активации стадии установившейся ползучести 312
§ 6. Значение энергии активации при ползучести 315
§ 7. Теории ползучести 315
1. Механизм Набарро-Херрнга (316). 2. Теория возврата (317). 3. Теория ползучести Виртмана (317). 4. Другие возможные дислокационные механизмы ползучести при высоких температурах (319). 5. Ползучесть при средних температурах (319). 6. Механизм ползучести при низких температурах (321).
§ 8. Третья стадия ползучести - начало разрушения 322
1. Влияние температуры (324). 2. Влияние напряжения (325). 3. Механизмы межзеренного разрушения при ползучести (325).
§ 9. Ползучесть сплавов 328
1. Твердые растворы; влияние атомов растворенного вещества на вторую стадию ползучести (328). 2. Кривые ползучести твердых растворов (330). 3. Влияние превращения порядок - беспорядок на ползучесть (330). 4. Твердеющие вследствие выделений и дисперсионно-твердеющие сплавы (331).
§ 10. Способы повышения сопротивления ползучести 333
§ 11. Деформация при высоких температурах и с большими скоростями 334
§ 12. Сверхпластичность 338
Литература 338
Глава 14. Усталость 341
§ 1. Общие характеристики явления 341
§ 2. Поведение монокристаллов 343
§ 3. Основные эксперименты с поликристаллическими материалами 348
§ 4. Структурные изменения в процессе усталости 349
§ 5. Теории зарождения усталостных трещин 354
§ 6. Физические параметры усталости 355
1. Амплитуда напряжения (355). 2. Системы нагружения (356). 3. Концентраторы напряжений (357). 4. Температура (359). 5. Частота (359). 6. Амплитуда деформации (359). 7. Влияние химических процессов (360). 8. Размер зерен (361).
§ 7. Распространение усталостных трещин 361
§ 8. Усталость при повышенных температурах 363
§ 9. Усталостные процессы на практике 365
Литература 366
Глава 15. Разрушение 367
§ 1. Введение 367
§ 2. Хрупкое разрушение аморфных материалов 367
§ 3. Критерий распространения трещин в кристаллических телах 368
§ 4. Зарождение трещин в кристаллах 369
§ 5. Хрупкое разрушение монокристаллов 372
§ 6. Общие характеристики хрупкого разрушения - температура перехода 374
§ 7. Теория вязко-хрупкого перехода 377
§ 8. Практические аспекты проблемы хрупкого разрушения 380
§ 9. Металлография хрупкого разрушения 383
§ 10. Сопротивление разрушению 385
§ 11. Вязкое разрушение 386
§ 12. Вязкое разрушение в монокристаллах 386
§ 13. Вязкое разрушение в поликристаллических телах 389
§ 14. Зарождение и распространение вязких трещин 390
§ 15. Металлографическое исследование вязкого разрушения 392
Литература 394
Предметный указатель 396 |
|