группа Людера

Полосы Людерса — это разновидность пластических лент, полос скольжения или следов растяжения, которые образуются вследствие локализованных полос пластической деформации в металлах, испытывающих растягивающие напряжения, свойственных низкоуглеродистым сталям и некоторым сплавам Al-Mg. ^{[ 1 ]} Впервые сообщил Гийом Пиоберт , а позже В. Людерс , ^{[ 2 ]} механизм, стимулирующий их появление, известен как динамическое деформационное старение , или торможение движения дислокаций межузельными атомами (в сталях, обычно углеродом и азотом ), вокруг которых естественным образом собираются « атмосферы » или «зоны».

**Рисунок 1:** Измеренное распределение деформации образца для испытания на растяжение (сплав с памятью формы) во время нагрузки и разгрузки показывает перемещение полос Людерса. Измерения проводились с помощью системы корреляции изображений LIMESS Digital .

Поскольку внутренние напряжения, как правило, наиболее высоки в плечевых зонах образцов для испытаний на растяжение, в этих областях предпочтительнее образование полос. Однако образование полос Людерса зависит в первую очередь от микроскопической (т.е. среднего размера зерна и кристаллической структуры , если применимо) и макроскопической геометрии материала. Например, испытанный на растяжение стальной стержень с квадратным поперечным сечением имеет тенденцию образовывать сравнительно больше полос, чем стержень того же состава, имеющий круглое поперечное сечение. ^{[ 3 ]}

Образованию полосы Людерса предшествует предел текучести и падение напряжения течения. Тогда полоса появляется как локализованное явление единой полосы между пластически деформированным и недеформированным материалом, движущейся с постоянной скоростью траверсы. Полоса Людерса обычно начинается на одном конце образца и распространяется к другому концу. ^{[ 4 ]} Видимый фронт материала обычно образует четко определенный угол, обычно 50–55°, от оси образца при движении вниз по образцу. ^{[ 5 ]} При распространении полосы номинальная кривая растяжения является плоской. ^{[ 4 ]} После прохождения ленты через материал деформация протекает равномерно с положительным деформационным упрочнением . Иногда переход полосы Людерса в эффект Портевена – Ле Шателье при изменении температуры или скорости деформации означает, что это связанные явления. ^{[ 4 ]} Полосы Людерса известны как неустойчивость размягчения деформации. ^{[ 5 ]}

Если образец один раз растянуть за пределы деформации Людера, то при повторной деформации образца деформация Людера больше не возникает, поскольку дислокации уже оторвались от межузельных атомов. По этой причине листы глубокой вытяжки часто предварительно подвергают холодной прокатке , чтобы предотвратить образование следов растяжения во время самого процесса глубокой вытяжки. ^{[ 6 ]} Образование полос Людера может произойти снова при деформации с течением времени, поскольку межузельные атомы накапливаются в результате диффузионных процессов, называемых дисперсионным твердением (или старением ).

См. также

Ссылки

^ Хутану, Роксана; Клэпхэм, Линанн; Рогге, РБ (2005). «Межзеренная деформация и текстура стальных лент Людерса». Акта Материалия . 53 (12): 3517–3524. Бибкод : 2005AcMat..53.3517H . дои : 10.1016/j.actamat.2005.04.008 .
^ Людерс, В. (1860). «О проявлении упругости в стальных железных стержнях и о движении молекул, наблюдаемом при изгибе таких стержней». Политехнический журнал (на немецком языке). 155 (1): 18–22.
^ Анантан, В.С.; Холл, Э.О. (1991). «Макроскопические аспекты деформации полос Людерса в мягкой стали». Acta Metallurgica et Materialia . 39 (12): 3153–3160. дои : 10.1016/0956-7151(91)90049-7 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Месарович, Синиша Дж. (1995). «Динамическое деформационное старение и пластическая нестабильность». Журнал механики и физики твердого тела . 43 (5): 671–700. Бибкод : 1995JMPSo..43..671M . дои : 10.1016/0022-5096(95)00010-G .
^ Jump up to: ^а ^б Анантакришна, Г. (2007). «Современные теоретические подходы к коллективному поведению дислокаций». Отчеты по физике . 440 (4–6): 113–259. Бибкод : 2007PhR...440..113A . дои : 10.1016/j.physrep.2006.10.003 .
^ техническая наука (13 июля 2018 г.). «Испытание на растяжение» . техническая наука . Проверено 5 ноября 2019 г.

Дальнейшее чтение

Ричард В. Герцберг , Механика деформации и разрушения инженерных материалов, 4-е издание , стр. 29–30 ISBN 0-471-01214-9
У. Мейсон, «Линии Людерса на мягкой стали», 1910 г., Proc. Физ. Соц. Лондон 23 305 [1]

[1] Хутану, Роксана; Клэпхэм, Линанн; Рогге, РБ (2005). «Межзеренная деформация и текстура стальных лент Людерса». Акта Материалия . 53 (12): 3517–3524. Бибкод : 2005AcMat..53.3517H . дои : 10.1016/j.actamat.2005.04.008 .

[2] Людерс, В. (1860). «О проявлении упругости в стальных железных стержнях и о движении молекул, наблюдаемом при изгибе таких стержней». Политехнический журнал (на немецком языке). 155 (1): 18–22.

[3] Анантан, В.С.; Холл, Э.О. (1991). «Макроскопические аспекты деформации полос Людерса в мягкой стали». Acta Metallurgica et Materialia . 39 (12): 3153–3160. дои : 10.1016/0956-7151(91)90049-7 .

[fourteen-4] Jump up to: ^а ^б ^с Месарович, Синиша Дж. (1995). «Динамическое деформационное старение и пластическая нестабильность». Журнал механики и физики твердого тела . 43 (5): 671–700. Бибкод : 1995JMPSo..43..671M . дои : 10.1016/0022-5096(95)00010-G .

[long-5] Jump up to: ^а ^б Анантакришна, Г. (2007). «Современные теоретические подходы к коллективному поведению дислокаций». Отчеты по физике . 440 (4–6): 113–259. Бибкод : 2007PhR...440..113A . дои : 10.1016/j.physrep.2006.10.003 .

[6] техническая наука (13 июля 2018 г.). «Испытание на растяжение» . техническая наука . Проверено 5 ноября 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]