На рис. 4.5 представлена зависимость Е(Р), которая носит линейный характер, причем с увеличением Р от 5 до 15 МПа £умень-шается с 72 до 51 кДж/моль. Данные значения £ близки к значениям энергии активации самодиффузии по границам зерен, составляющим 69.73 кДж/моль. Поэтому можно предположить, что при рассматриваемых температурах пластическая деформация материала обусловлена проскальзыванием его частиц по границам зерен.

Таким образом, для армко-железа зависимости Ё(Г, Р, г) и е(Г, Р, г) описываются уравнениями (4.1) и (4.3), позволяющими определить остаточныее деформации узла из армко-железа в конкретных условиях диффузионной сварки или, наоборот, по заданным е*, Т*, Р* и г* найти значение г*, при котором е в*. Расчеты показывают, что при Т= 300.400°С, Р= 15 МПа и г= 20.30 мин величина е составляет 2,0—2,5 %.

Результаты профилографирования сминаемых микровыступов при сварке армко-железа (рис. 4.6) и соответствующие кривые, характеризующие развитие физического контакта во времени (рис. 4.7 и 4.8), свидетельствуют о том, что образующиеся в начале процесса контактные площадки имеют неодинаковые характерис-

Рис. 4.7. Зависимости относительной деформации (1—4) и относительной площади контакта (Г— 4') от времени диффузионной сварки армко-железа при давлениях 15 (и), 10 (б), 7,5 (в) и 5 МПа (г) и температурах 850 (/, /'), 750 (2, 2'), 700 (3, 3') и 650-С (4, 4')

Рис. 4.8. Зависимости относительной площади контакта от времени диффузионной сварки армко-железа при давлении 10 МПа и температурах 650(i), 600(2), 550(3) и 500 "С (4)

тики. Неоднородность параметров микрорельефа исходной поверхности приводит к разной интенсивности его деформации в момент приложения нагрузки. Стечением времени протяженность контактных площадок при заданных значениях температуры и давления увеличивается вследствие вовлечения в деформацию все больших объемов микровыступов поверхности.

Представленные кривые роста контактных площадок на микровыступах свариваемых поверхностей армко-железа соответствуют классическим кривым ползучести при Т 0,05 Гп„ причем скорость процесса к моменту окончания деформирования не превышает 2,7- 10"7%/с для Г= 650 "С и Р= 10 МПа. Из анализа приведенных данных следует, что изменение температуры при Т 0,5Гга и Р= const не оказывает значительного влияния на интенсивность развития физического контакта, что имеет место при Т 0,5 Тт (см. рис. 4.1, 4.7 и 4.8).

Известно, что если существует зависимость F(T, Р, г), то должна

существовать и зависимость F(T, Р, г). Значения F определяли по данным рис. 4.7 методом графического дифференцирования. Анализ зависимостей IgF от lg? (рис. 4.9) свидетельствует о том, что при постоянных контактных давлениях Рк - P/F эти зависимости линейны, т.е. F = гае В, — постоянная величина. В соответствии с данными, приведенными на рис. 4.10, можно записать

F = В2 expf—=|ir |, гае В2 — постоянная величина.

Сравнение значений Ек и Е при F = 8,0 показывает, что Ек = хЕ, где х = 0,91 (например, Ек = 47 кДж/моль при Р= 15 МПаи Т= 850 °С). Коэффициент х учитывает непрерывное увеличение от неболь-