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微观内应力基础理论及应用

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:微观内应力属于显微视野范围内的应力,根据其作用的范围,又可分为两类,即第二类、第三类内应力。1)由于晶粒的各向异性而产生的微观内应力这种内应力包括由于晶体的热膨胀系数、弹性模量等的各向异性及晶粒间的方位不同而产生的微观内应力。这些就成为外力去除后产生微观内应力的主要原因。表1-1内应力的分类

微观内应力基础理论及应用

微观内应力属于显微视野范围内的应力,根据其作用的范围,又可分为两类,即第二类、第三类内应力。第二类内应力作用于晶粒或亚晶粒之间(在0.01~1mm范围内),是在此范围内的平均应力。第三类内应力作用于晶粒内部(在10-6~10-2mm范围内)。

按照内应力的产生原因,微观内应力可分为以下几种。

1)由于晶粒的各向异性而产生的微观内应力

这种内应力包括由于晶体热膨胀系数、弹性模量等的各向异性及晶粒间的方位不同而产生的微观内应力。以晶体弹性模量的各向异性为例,铅的单晶体的弹性模量随晶体方位不同有1~3倍的变化,锌的单晶体的弹性模量有1~4倍的变化。绝大多数金属的弹性模量都具有各向异性,其弹性模量一般以晶体的<111>方向为最大、<100>方向为最小。在多晶体中,由于各晶粒的方向不同,即使所施加的外力是均匀的,各晶粒的变形也可能不同,此时若有塑性变形发生,各晶粒的塑性变形也会不均匀,因此必然引起内应力。

2)由于晶粒内外的塑性变形而产生的微观内应力

这种微观内应力包括由于晶粒内的滑移、穿过晶粒间的滑移及双晶的形成等而产生的微观内应力。例如,晶粒内有滑移变形,位错就会在晶界堆积,还可能穿过晶界在更广的范围内进行滑移,显示出扭折带等情况。由于位错穿过晶粒并不消失,因此这时也会在组织内不均匀地形成各种内部缺陷。这些就成为外力去除后产生微观内应力的主要原因。(www.xing528.com)

3)由于夹杂物、沉淀相或相变出现不同相而产生的微观内应力

在金相组织内,当有夹杂物、沉淀相或相变而出现不同相时,由于体积变化及热应力的作用,可能产生相当大的微观内应力。

内应力的分类见表1-1[3]

表1-1 内应力的分类

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