大口径不锈钢管应力之间的变形速度及相互作用力

位错运动的速度:位错以一定的速度运动,其值之大小对具体金属来说取决于作用应力之值和温度条件。中.泽依兹给出数据,按这些数据;当纯金属单晶体变形速度为l×l0-e秒时,开始塑性变形所必须的滑移应力为在1m.ma上零点几公斤力,并指出,低变形速度时  絮在金属中观察到无论任何小的载荷下均有微小的和逐渐的流动。显然应该这样解释,当具有热振动的情况T甚至最低的负载也能够引起位错的定向移动,所以也能引起塑性变形。随着应力增加,热振动对位错移动可能性的影响降低了。而位错的运动,同时还有位错运动的速度主要地决定于作用应力的数值。现有的关于位错运动速度与基本因素间关系的研究的实验结果很有局限性C111],但是这些结果表明,这种关系可近似地用指数函数表示 位错的相互作用:正如前边所述,在位错区域内,由于原子离开了具有最低位能的位置,相应地产生了应力场,并引起位能增加。位错力场可与溶质原子力场相互作用,并且靠近位错的溶质原子相互吸引。看过刃型位错力场,就可明了这种吸引的原因。在滑移面上边为压缩区,而滑移面下边为伸长区。对于插入型溶质元素的原子,由于容易将它放置于远离开的原子之间,靠近伸长区的原子相互吸引。对于置换型溶质元素的原子来说,如果原子尺寸大于基体金属原子的尺寸,则靠近伸长区的原子相互吸引;如果原子尺寸小于基体金属原子尺寸,则靠近压缩区的原子相互吸引。溶质原子的这种布局格式减少了位能,这是因为位错力场和异质原子力场合并的总力场的能量小于位错力场的能量与异质原子力场的能量之和的缘故。这样,由于扩散过程酌结果,位错就成为溶质原子气团(科垂耳气团)。这样的位错开始运动(使位错由科垂耳气团中走出)所必须的应力大于位错继续运动所需的应力。大口径不锈钢管由溶质原子包围着的位错具有能量甲,没有异质原子的位错力场的能量为乙,没有位错的异质原子力场的能量为丙,若甲与(乙+丙)之间的差值越大,则这种应力的值的差(即位错由科垂耳气团中走出的应力与位错继续运动的应力之间的差)也愈大。

位错力场不仅与异质原子力场相互作用,而且位错力场自己之间也相互作用。例如,在同一滑移面上排列的异号位错(正位错和负位错)互相吸弓l(当汇合时消失),而同号位错互相排斥。排列在相交平面上的位错也同样互相作用并趋向于占据具有低位错晶格的位置。在相当高温度下长时间退火过程中,组成了小块或同一尺寸的空间格架(富兰克网架)(111J的位错可以移动。相互连接起来的刃型位错其“多余平面”相截。为了使位错开始运动所需要的应力要比全刃型位错或全螺旋位错开始运动所需要的应力大得多。类似的位错称为“坐式位错”。在大口径不锈钢管未变形金属中位错的空间网架的存在构成了可动位错开始移动的阻碍,这种阻碍提高了单晶体的弹性极限。除了位错组成空间网架之外(当然伴随着总能量的降低),当位于平行的滑移面上的同符号位错自上至下成行地排列起来时,则可组成所谓位错墙。彼此相距不远的不同长度的平行位错墙使单晶体分解成亚晶粒(镶嵌块)。使单晶体分解成亚晶粒——多边形的位错墙的生成叫做多边化。为了使位错排列成墙,必须既有位错运动,又有位错攀移,因之也有多边化——热活性化过程。

在塑性变形过程申,位错密度的增加将引起已经产生的位错堆集起来,生成了位错空间网。网架和墙组成的位错继续运动就变得愈加困难。同时位错墙和镶嵌块边界变成了其它(可动)位错经过它们的运动障碍。一  但是,不仅是位错空间网架和位错墙显示出位错运动的阻力。相当大的位错运动阻力是来自溶质原子力场,也来自交叉滑移面枢纽(这与在两交叉滑移面上或其中之一上产生滑移面与否无关)。后一现象是与在交叉滑移面枢纽处产生坐式位错(角位错)有关,这种位错对可动位错的移动表现出极大的阻碍。www.gbt14976.com 

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