第八章材料力學(xué)性能-在線瀏覽
2024-09-25 20:31本頁面
【正文】 這樣被塞集的位錯(cuò)數(shù)量減少，對位錯(cuò)源的反作用力減小，位錯(cuò)源就可以重新開動(dòng)，位錯(cuò)得以增殖和運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生蠕變變形。 167。 (2) 擴(kuò)散蠕變機(jī)理 發(fā)生在 T/Tm，是大量原子和空位的定向移動(dòng)的結(jié)果。 有外力作用時(shí)，拉應(yīng)力下的晶界產(chǎn)生空位，而壓應(yīng)力作用下的晶界空位濃度小 空位由拉應(yīng)力 晶界向壓應(yīng)力晶界遷移，原子朝相反方向運(yùn)動(dòng)，引起晶粒沿拉伸軸方向伸長，垂直于拉伸軸方向收縮，致使晶體產(chǎn)生蠕變。 1 蠕變現(xiàn)象 ?擴(kuò)散途徑： 空位沿晶內(nèi)流動(dòng)， Nabarro herring機(jī)制； 沿晶界流動(dòng)， Coble機(jī)制。 高溫下，晶界上的原子易擴(kuò)散，受力后發(fā)生滑動(dòng)，促進(jìn)蠕變； 晶界形變在高溫時(shí)很顯著，甚至能占總?cè)渥冏冃瘟康囊话?，晶界的滑?dòng)是通過晶界的滑移和遷移來進(jìn) 行的， 167。 多晶陶瓷中存在大量晶界，晶界是低熔點(diǎn)氧化物聚集之處，易于形成玻璃相。外力導(dǎo)致晶界粘滯性流動(dòng)，發(fā)生蠕變。 167。 1）金屬材料 對高溫、低應(yīng)力蠕變，第 II階段的蠕變速度： C、 m為材料決定的常數(shù)， Q為蠕變激活能 應(yīng)力增大或溫度升高時(shí)，蠕變速率增大 2）陶瓷材料 （ 1）晶體結(jié)構(gòu) 六方結(jié)構(gòu)的 Al2O立方結(jié)構(gòu)的ZrO2，因僅有一個(gè)滑移系，變形量很?。惑w心立方的 MgO因有兩個(gè)滑移系，塑性變形量大。 1 蠕變現(xiàn)象 （ 2）顯微結(jié)構(gòu) ?氣孔： 因?yàn)闅饪滓环矫鏈p少了有效承載面積，另一方面當(dāng)晶界發(fā)生粘性流動(dòng)時(shí)，氣孔體積中可以容納晶 粒所發(fā)生的變形。 ?晶粒尺寸： 晶粒愈小，晶界比例就愈大，晶界擴(kuò)散及晶界流動(dòng)對蠕變 的貢獻(xiàn)就愈大 晶粒愈小，蠕變速率愈大。 ?如果玻璃相不濕潤晶相，則在晶界處為晶粒與晶粒結(jié)合，抗蠕變性能好。 1 蠕變現(xiàn)象 ?如玻璃相完全濕潤 晶體相，則玻璃相包圍晶粒，抗蠕變的性能最弱。 3）高分子材料 溫度過低，外力太小，蠕變很小而且很慢，在短時(shí)間內(nèi)不易覺察； 溫度過高，外力過大，形變發(fā)展過快，也感覺不出蠕變現(xiàn)象； 在適當(dāng)?shù)耐饬ψ饔孟?，通常在高聚物?Tg以上不遠(yuǎn)，鏈段在外力下可以運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的內(nèi)摩 擦力又較大，只能緩慢運(yùn)動(dòng)，則可觀察到較明顯的 蠕變現(xiàn)象。 1 蠕變現(xiàn)象 167。 晶界斷裂有兩種模型： 1）晶界滑動(dòng)和應(yīng)力集中模型 在 高應(yīng)力和低溫 下 ，持續(xù)的恒載持導(dǎo)致位于最大切應(yīng)力方向的晶界滑動(dòng)，這種滑動(dòng)必然在三晶粒交界處形成應(yīng)力集中。 1 蠕變現(xiàn)象 應(yīng)力集中不能被滑動(dòng)晶界前方晶粒的塑性交形或晶界的遷移所松弛，那么當(dāng)應(yīng)力集中達(dá)到晶界的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，在三晶粒交界處必然發(fā)生開裂，形成楔形空洞。 曲折的晶界和晶界夾雜物阻礙了晶界的滑動(dòng)，引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致空洞形成 167。 167。 1)在高應(yīng)力高應(yīng)變速率下，溫度低時(shí)， 金屬材料通常發(fā)生滑移引起的解理斷裂或晶間斷裂 ，這屬于一種 脆性斷裂方式，其斷裂應(yīng)變小，即使在較高溫度下，多晶體在發(fā)生整體屈服后再斷裂，斷裂應(yīng)變一般也不會(huì)超過 10％。 它是通過在 第二相界面上空洞生成、長大和連接 的方式發(fā)生的，斷口的典型特征是韌窩?？斩从捎诰徛渥兌L大，最終導(dǎo)致斷裂。 167。 4)高溫高應(yīng)力 下，在 強(qiáng)烈變形部位將迅速發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶 ，晶界 能夠 通過擴(kuò)散發(fā)生遷移 ，即使在晶界上形成空洞， 空洞也難以繼續(xù)長大 。 ?宏觀特征為：一是在斷口附近產(chǎn)生塑性變形，在變形區(qū)域附近有很多裂紋，使斷裂機(jī)件表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象；另一個(gè)特征是
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