Группа Людерса - Lüders band

Группы Людерса, также известный как полосы скольжения или же следы деформации носилок, являются локализованными полосами Пластическая деформация в металлах, испытывающих растягивающие напряжения, характерных для низкоуглеродистых сталей и некоторых сплавов Al-Mg.[1] Впервые сообщил Гийом Пьобер и В. Людерс, механизм, стимулирующий их появление, известен как старение при динамической деформации, или подавление вывих движение межузельными атомами (в сталях обычно углерод и азот ), вокруг которого атмосферы или "зоны" естественно собираются.

Рисунок 1: Измеренное распределение деформации при испытании на растяжение (сплав с памятью формы) во время нагрузки и разгрузки показывает движущиеся полосы Людерса. Измерение проводилось с помощью LIMESS Корреляция цифрового изображения система.

Поскольку внутренние напряжения имеют тенденцию быть самыми высокими на плечах образцов для испытаний на растяжение, образование полос в этих областях благоприятно. Однако образование полос Людерса зависит в первую очередь от микроскопических (т.е. зерно размер и Кристальная структура, если применимо) и макроскопической геометрии материала. Например, испытанный на растяжение стальной стержень с квадратным поперечным сечением имеет тенденцию к образованию сравнительно большего количества полос, чем стержень идентичного состава с круглым поперечным сечением.[2]

Образованию полосы Людерса предшествует предел текучести и падение напряжения течения. Тогда полоса появляется как локализованное событие единственной полосы между пластически деформированным и недеформированным материалом, которая движется с постоянной поперечной скоростью. Полоса Людерса обычно начинается с одного конца образца и распространяется к другому концу.[3] Видимая передняя часть материала обычно образует четко определенный угол, обычно 50–55 ° от оси образца, когда он движется вниз по образцу.[4] При распространении полосы номинальный кривая напряжение – деформация плоский.[3] После того, как лента прошла через материал, деформация идет равномерно с положительным деформационное упрочнение. Иногда группа Людерса переходит в Эффект Портвена – Ле Шателье при изменении температуры или скорость деформации, это означает, что это связанные явления [3] Полосы Людерса известны как неустойчивость к смягчению деформации.[4]

Если образец один раз растягивают за пределы диапазона деформации Людера, деформация Людера больше не возникает, когда образец снова деформируется, поскольку дислокации уже оторвались от межузельных атомов. По этой причине листы глубокой вытяжки часто холоднокатаные заблаговременно, чтобы предотвратить образование следов деформации подрамника во время самого процесса глубокой вытяжки[5]. Образование полос Людера может происходить снова с деформацией с течением времени, поскольку межузельные атомы накапливаются за счет процессов диффузии, называемых осадочное твердение (или же старение).

Смотрите также

Рекомендации

  • Ричард В. Герцберг, Механика деформации и разрушения технических материалов, 4-е издание, стр. 29–30 ISBN  0-471-01214-9
  • http://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331
  1. ^ Межкристаллитная деформация и текстура стальных лент Luders Roxana Hutanua, Lynann Claphama и R.B. Rogge; Acta Materialia, том 53, выпуск 12, июль 2005 г., страницы 3517-3524
  2. ^ Макроскопические аспекты деформации ленты Людерса в мягкой стали В.С. Анантан † и Э. Зал; Acta Metallurgica et Materialia, том 39, выпуск 12, декабрь 1991 г., страницы 3153-3160
  3. ^ а б c Месарович, Синиса (1995) «Динамическое деформационное старение и пластическая нестабильность». Мех. Phys. Твердые 43:671-700
  4. ^ а б Анантакришна, Г. (2007) «Современные теоретические подходы к коллективному поведению дислокаций». Отчеты по физике 440:113-259
  5. ^ tec-science (13.07.2018). "Тест на растяжку". наука. Получено 2019-11-05.