Исследования о процессах пластической деформации
Представляют интерес результаты исследования разуплотнения или пластического разрыхления металла в процессе пластической деформации. Показано, что с уменьшением показателей напряженного состояния о/Т и рс интенсивность изменения плотности материала при пластической деформации уменьшается. При одинаковых термомеханических условиях пластической деформации интенсивность образования несплошностей при знакопеременном кручении меньше, чем при скручивании образцов в одном направлении. Это явление можно объяснить тем, что при пластической деформации протекают два конкурирующих процесса: образование и “залечивание” объемных дефектов. При некотором значении показателя процесс “залечивания” несплошностей превалирует над процессом их образования, и пластичность металла может быть неограниченной.
Знакопеременный характер деформации, по-видимому, также способствует залечиванию дефектов. Залечивание пор и трещин, по крайней мере, при температуре ниже температуры рекристаллизации, происходит только при деформации. Эксперименты с медными образцами, пораженными микропорами, показали, что гидростатическое сжатие до 10 ООО МПа, не сопровождаемое пластической деформацией, не позволяет их устранить, а при растяжении образцов под давлением 400 МПа свойства дефектного и бездефектного металла выравниваются, что свидетельствует о полном “залечивании'” несплошностей.
Поврежденность металла в опытах можно оценить количеством и размером микротрещин и микропор, определенных оптической или электронной микроскопией. В некоторых случаях для повышения эффективности этого метода после предварительной пластической деформации образцов на различную степень их подвергают термоциклированию с целью увеличения размера появившихся во время предварительной деформации дефектов. На рис. 5.15 показана зависимость числа пор на единицу площади шлифа и среднего их размера после термоциклирования от степени предварительной холодной деформации. Можно сделать вывод, что интенсивность образования неегглошностей с увеличением степени деформации увеличивается.
Для исследования вязкого и хрупкого разрушения металла нашел применение фрактографический метод. Если образцы после предварительной деформации (а часть из них после деформации и последующего рекристаллизационного отжига) подвергнуть хрупкому разрушению при температурах жидкого азота или гелия, то на фрактограммах, полученных методом сканирующей электронной микроскопии, следы вязкого разрушения в виде микропор легко обнаруживаются на фоне фасеток хрупкого излома.
При исследовании зависимости новрежденности металла, оцененной различными методами, от степени предварительной дформации можно выделить несколько стадий. На первой стадии, которая соответствует равномерной деформации образца при растяжении, интенсивность накопления поврежденное™ металла мала. На этой стадии увеличивается средняя плотность дислокаций, а также неравномерность их распределения из-за преимущественной концентрации у барьеров.