Из
анализа физического смысла модулей упругости ясно, что они могут
использоваться как характеристики прочности межатомных связей,
поэтому чем больше, например, £, тем труднее сместить атомы из положений
равновесия в кристаллической решетке. С учетом этого обстоятельства и
связи модулей с межатомным расстоянием вполне естественной становится
хорошая корреляция (см. рис. 9, а) между величиной Е и температурой плавления
металла. Если строить зависимость Е/Е0 (Е0 — модуль при О К) от
гомологической, а не абсолютной темпераутры испытания, то она оказывается
общей для разных металлов с резко различными температурами плавления (см.
рис. 9,6).
Модули
упругости металлов — структурно малочувствительные свойства.
Например, размер зерна почти не влияет на них, а сильная холодная
деформация лишь немного (на ~ 1 %) снижает модули, что связывается с
влиянием остаточных микронапряжений, возникающих при наклепе.
Конечно, если в результате деформации будет формироваться текстура, то
модули могут существенно изменяться из-за увеличившейся
анизотропности деформированного металла.
При
легировании металлов элементами, образующими твердые растворы, модули
упругости изменяются по закону, близкому к линейному, причем могут и
увеличиваться, и уменьшаться. Модуль упругости твердых растворов
повышается в тех случаях, когда силы связи растворенных атомов и
атомов основы больше, чем в чистом металле, и наоборот. Искажения решетки
вокруг растворенных атомов способствуют снижению
модулей.
Если при
легировании образуется вторая фаза с собственным модулем упругости,
большим, чем у основы, то в этом случае модуль упругости сплава тоже
повышается, как, например, при введении в алюминий малорастворимых
добавок марганца, никеля, бериллия и др. (рис. 10). Однако если вторая
фаза мягче матрицы, то увеличение ее количества вызывает снижение модулей
упругости базового металла. Примером может служить серый чугун, у
которого модули заметно ниже, чем у чистого железа (у чугуна СЧ
28-48 Е&135 ГПа, в то время как у железа
217 ГПа). Кстати, серый чугун с графитными включениями является одним
из редких примеров сплава, у которого модули упругости зависят от
структуры. Это связано с концентрацией напряжений у границ графитных
включений и возникновением там местной пластической деформации.
По мере увеличения компактности графитных включе-3—^58 33
