Презентация-ФТП (Тема3-деф и разруш)-17

Тема 3. Деформация и разрушение. Содержание: Раздел 2.1. Классификация видов деформации.
Механизмы пластической деформации.
Деформация по механизму скольжения
Деформация по механизму двойникования
Деформация по механизму мартенситного превращения
Выбор механизма деформации
Эволюция дислокационной структуры с увеличением степени деформации и плотности дислокаций. Формирование критической структуры.
Раздел 2.2. Классификация трещин и видов разрушения
Зарождение трещин
Межзёренное распространие трещины
- хрупкое зернограничное разрушение
- вязкое зернограничное разрушение
Внутризёренное распространие трещины
–Скол; –Микроскол; –Квазискол - Чашечный.
Фрактографический анализ изломов сплавов с по­мощью растровой электронной микроскопии (РЭМ).
Испытания на выносливость. Усталостный механизм разрушения.
Коррозионное разрушение
Классификация видов ударного разрушения. Критерий разрушения.
Фрактографический анализ поверхности при каплеударной эррозии и механической обработке.

3.1. Классификация видов деформации
Деформация (ε) – это изменение формы и размеров тела под действием внешних сил.
Упругая деформация – это деформация, полностью устраняющаяся после снятия нагрузки. Такая деформация пропорциональна приложенному напряжению. Упругие свойства металлов определяются силами взаимодействия атомов в кристаллической решетке (притяжения и отталкивания).
Пластическая деформация – это деформация, остающаяся в металле после снятия нагрузки (σост≠0 ).
Остаточные напряжения – это напряжения, не исчезающие после снятия внешней нагрузки.

Механизмы пластической деформации
1. Скольжение – это ламинарное движение дислокаций вдоль наиболее плотноупакованных плоскостей в кристалле (вдоль плоскостей скольжения)
{110} в ОЦК; {111} в ГЦК; {0001} в ГПУ.
2. Двойникование – это симметричная переориентация областей кристаллической решетки.
3. Мартенситное превращение – характерно для сплавов с “памятью формы”.

Деформация по механизму скольжения

Деформация по механизму скольжения
Схема деформации кристалла при скольжении. τ - напряжение сдвига.

Деформация по механизму двойникования

Деформация по механизму
мартенситного превращения

Выбор механизма деформации
Дефектом упаковки – называется нарушение нормальной для данного кристалла последовательности в расположении атомов.
Энергией дефекта упаковки – называется энергия, которую надо затратить, для форми­­рования дефекта упаковки.

3.2. Классификация трещин и видов разрушения.

Зарождение трещин

Классификация видов разрушения
Изломом – называют поверхности раздела в результате разрушения нагруженных
деталей машин и образцов с разделением их на две части.
Фрактографией – называют исследование строения изломов.
Интеркристаллитное:
вязкое зернограничное;
хрупкое зернограничное
Транскристаллитное:
вязкое чашечное;
квазискольное;
микроскольное;
Скол
Разрушение в особых условиях:
микрорасслоение;
коррозионное;
усталостное

Межзёренное
Распространие трещины

Внутризёренное Распространие трещины

Испытания на выносливость

Коррозионное разрушение
Анодные процессы - заключаются в том, что металлы с более отрицательным потенциалом в результате взаимодействия с токопроводящей средой (электролитом), содержащей атомы кислорода, водорода, хлора и др., будут окисляться (растворяться), переходя в раствор в виде ионов при соответствующих таблице разностях потенциалов по реакциям:
H2 → 2H+ + 2e− Cr → Cr3+ + 3e−
Fe → Fe2+ + 2e− Al → Al3+ + 3e−
Катодные процессы - заключаются в том, что ионы металлов с более положительным потенциалом в результате взаимодействия с электролитом будут восстанавливаться (электролитически осаждаться) с участием электронов по реакции:
Ме2++ 2е− → 2 Ме например: Cu2+ + 2e- → Cu
Электродные потенциалы, Е,В , 20°С.
низкая коррозионная стойкость
высокая коррозионная стойкость

Коррозионное разрушение

Классификация видов ударного разрушения
Изломом – вязкий (чашечный)
– хрупкий (кристаллический)

Контрольные
Классификация видов деформации.
Механизмы пластической деформации.
Деформация по механизму скольжения
Деформация по механизму двойникования
Деформация по механизму мартенситного превращения
Выбор механизма деформации
Эволюция дислокационной структуры с увеличением степени деформации и плотности дислокаций. Формирование критической структуры.
Классификация трещин и видов разрушения
Зарождение трещин
Межзёренное распространие трещины
- хрупкое зернограничное разрушение
- вязкое зернограничное разрушение
Внутризёренное распространие трещины
–Скол; –Микроскол; –Квазискол - Чашечный.
Способы оценки работы зарождения и распространения трещины по испытаниям на растяжение и ударный изгиб.
Фрактографический анализ изломов сплавов с по­мощью растровой электронной микроскопии (РЭМ).
Испытания на выносливость. Усталостный механизм разрушения.
Коррозионное разрушение
Классификация видов ударного разрушения. Критерий разрушения.
Фрактографический анализ поверхности при каплеударной эррозии и механической обработке.