Остается неопределенность с относительными вкладами дислокационного и двойникового механизмов в пластическую деформацию при взрывном нагружении и в результирующее упрочнение взрывом. По данным Дж. Джонсона и Р. Роде [94], деформирование чистого железа, отожженного до размера зерна 0,4 мм, при давлениях свыше 0,3 ГПа осуществляется почти полностью за счет двойиикования. Уравнение деформирования при этом особенно просто: пластическая деформация равна произведению относительной доли сдвойникованного объема на константу (которая для самого легкого направления двойникования в монокристаллах железа — направления 111 в плоскостях {112} — равна 0,707). Однако в технических сплавах железа двойникование затруднено и обычно становится заметным лишь при давлениях не ниже 7. 10 ГПа. Положение осложняется еще и тем, что неизвестно, сохраняются ли после ОВз все возникшие в процессе деформирования взрывом двойники или значительная их часть исчезает немедленно после сварки, играя, таким образом, роль промежуточного резервуара упругой энергии для последующей релаксации путем дислокационного скольжения. Такую обратимость двойников, очевидно, нарушает скольжение дислокаций, если оно происходит одновременно с двойникованием. Поэтому обратимость двойников в a-железе представляется относительно менее вероятной, чем в металлах с более сложными ромбической решеткой или ГПУ-решетками (например, в титане). По мнению некоторых исследователей, соотношение дислокационного скольжения и двойникования является регулируемым фактором, позволяющим управлять режимами взрывного нагружения. Если это так, то не следует допускать интенсивного двойникования, так как пересечения двойников с границами зерен и другими двойниками являются зонами внутренних напряжений второго рода — опасными очагами зарождения трещин. Кроме того, при подавлении двойникования интенсифицируется размножение дислокаций и образуются сложные дислокационные структуры. После высокого отпуска эти структуры преобразуются в хорошо оформленные дислокационные ячейки, внутренние объемы которых заполнены полигональными стенками. Такая организация дислокаций считается особенно благоприятной для улучшения механических свойств металлов путем взрывотермической обработки (ВзТО). Склонность a-железа к двойникованию связана с тем, что скольжение в нем начинается полосами, а в местах пересечения полос с полосами и границами зерен легко появляются те примерно трехкратные концентраторы напряжений, на которых и зарождаются двойники. В работе [66] отмечается, что двойникование подавляется, если деформирование осуществляют при повышенной температуре, поскольку нагрев увеличивает подвижность винтовых дислокаций. В другом исследовании [62] утверждается, что давление двойникования способствует любой предварительный наклеп, увеличивающий плотность активных полос скольжения. Имеются также данные о том, что двойникование при динамическом деформировании со скоростями деформации до порядка 2 - Ю3 с"1 подавляется легированием стали хромом, никелем, марганцем при содержании легирующих примесей 2.4 %. Двойникование подавляется и при измельчении зерна. Соотноше-
Карта
|
|