Группа Людерса - Lüders band

Полосы Людерса , также известные как полосы скольжения или метки растяжек , представляют собой локализованные полосы пластической деформации металлов, испытывающих растягивающие напряжения, характерные для низкоуглеродистых сталей и некоторых сплавов Al-Mg. Впервые описанный Гийомом Пиобером и В. Людерсом , механизм, который стимулирует их появление, известен как динамическое деформационное старение , или ингибирование движения дислокаций межузельными атомами (в сталях, обычно углеродом и азотом ), вокруг которых « атмосферы » или «зоны» "естественно собираться.

Рисунок 1: Измеренное распределение деформации при испытании на растяжение (сплав с памятью формы) во время нагружения и разгрузки показывает движущиеся полосы Людерса. Измерение проводилось с помощью системы корреляции изображений LIMESS Digital .

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 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.

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. Видимая передняя часть материала обычно образует четко определенный угол, обычно 50–55 ° от оси образца, когда он движется вниз по образцу. Во время распространения полосы номинальная кривая напряжения – деформации является пологой. После того, как полоса прошла через материал, деформация идет равномерно с упрочнением положительной деформации . Иногда полосы Людерса переходят в эффект Портвена – Ле Шателье при изменении температуры или скорости деформации , это означает, что это связанные явления, полосы Людерса известны как неустойчивость при деформационном смягчении.

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 для глубокой вытяжки часто подвергаются холодной прокатке заранее, чтобы предотвратить образование следов деформации подрамника во время самого процесса глубокой вытяжки. Образование полос Людера может снова происходить с деформацией с течением времени, поскольку межузельные атомы накапливаются в результате процессов диффузии, называемых дисперсионным упрочнением (или старением ).

Смотрите также

Рекомендации

  • Ричард У. 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