Discontinuous plasticity at extremely low temperatures
Wariant tytułu
Nieciągłe płynięcie plastyczne w ekstremalnie niskich temperaturach
Autor
Skoczeń, Błażej
Opublikowane w
Czasopismo Techniczne. Mechanika
Numeracja
R. 107, Z. 20, 4-M
Data wydania
2010
Miejsce wydania
Kraków
Wydawca
Wydawnictwo PK
Język
angielski
Abstrakt
Evolution of scientific instruments based on the principle of superconductivity generates ever increasing interest in development and mathematical description of materials suitable for extremely low temperatures. Fcc metals and alloys are frequently used in cryogenic applications, nearly down to the temperature of absolute zero, because of their excellent physical and mechanical properties including ductility. Many of these materials undergo at low temperatures three essentially different dissipative phenomena: discontinuous plastic flow (serrated yielding), plastic strain induced transformation from the parent phase (γ) to the secondary phase (α’) as well as evolution of micro-damage. A ll three phenomena lead to irreversible degradation of lattice and accelerate the process of material failure. Discontinuous yielding belongs to the class of dissipative phenomena often termed plastic flow instabilities. It is characteristic both of low and high stacking fault energy materials loaded beyond the yield point at very low temperatures. Serrated yielding represents oscillatory mode of deformation and reflects discontinuous (in terms of dϭ/dε) nature of plastic flow. It occurs below threshold temperature (T1 or T0) that represents transition from screw to edge dislocations mode. In the present paper a physically based constitutive model of discontinuous plastic flow is presented and its most important features when compared to classical plasticity are highlighted. T he results of low temperature experiments are illustrated and discussed.
Ewolucja instrumentów naukowych wykorzystujących zjawisko nadprzewodnictwa wywołuje wzrastające zainteresowanie rozwijaniem i opisem matematycznym materiałów zdolnych do pracy w ekstremalnie niskich temperaturach. Materiały i stopy o strukturze RSC są często stosowane w temperaturach kriogenicznych, sięgających niemal absolutnego zera, ze względu na ich doskonałe własności fizyczne i mechaniczne, a szczególnie zachowanie cech plastycznych. Wiele spośród nich podlega w niskich temperaturach trzem zasadniczo różnym zjawiskom: nieciągłemu płynięciu plastycznemu, indukowanej odkształceniem plastycznym przemianie fazowej od struktury pierwotnej (γ) do struktury wtórnej (α’), jak również ewolucji mikrouszkodzeń. Wszystkie trzy zjawiska prowadzą do nieodwracalnej degradacji sieci krystalicznej i znacznie przyspieszają proces zniszczenia materiału. Nieciągłe płynięcie plastyczne należy do takiej klasy zjawisk związanych z rozpraszaniem energii, która nosi nazwę niestateczności płynięcia plastycznego. Zjawisko to jest charakterystyczne zarówno dla materiałów o niskiej, jak i wysokiej energii błędu ułożenia, obciążanych powyżej granicy plastyczności w bardzo niskich temperaturach. Nieciągłe płynięcie plastyczne reprezentuje tzw. oscylacyjną formę deformacji i odzwierciedla nieciągłą (w sensie dϭ/dε) naturę procesu odkształcenia plastycznego. Opisywane zjawisko występuje poniżej tzw. temperatury progowej (T1 lub T0), która reprezentuje przejście od dyslokacji typu śrubowego do dyslokacji typu krawędziowego. W artykule zaprezentowano fizycznie uzasadniony model konstytutywny nieciągłego płynięcia plastycznego, a także jego najważniejsze cechy w zestawieniu z klasycznym opisem płynięcia plastycznego. Z ilustrowano również i przedyskutowano wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych w niskich temperaturach (4,2 K).
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla wszystkich
Na stronie wykorzystywane są pliki cookie, bądź podobne rozwiązania. Aby poznać szczegóły zapoznaj się z polityką prywatności.
