Изменение модуля упругости

14-04-2024

+++Повышение объемного содержания частиц+++

---способных участвовать в процессе упрочнения, увеличивает его эффективность---

Основными механизмами, действующими при различном сочетании фазы в материале, является упрочнение микрорастрескиванием и упрочнение превращением.

Если при температуре испытания частицы Zr02 находятся преимущественно в виде т-модификации, повышение трещиностойкости происходит по механизму зарождения микротрещин. Эти микротрещины зарождаются в результате наложения внешних напряжений на собственное поле остаточных напряжений, окружающих частицу m-модификации. Упрочнение материала происходит вследствие снижения модуля упру

гости микрообъемов, прилегающих к вершине трещины, что обеспечивает уменьшение концентрации напряжений. С термодинамической точки зрения происходит дополнительный расход энергии на образование поверхностей микротрещин.

Однако упрочнение обеспечивается только частицами, находящимися в довольно узком интервале размеров, близких к значению, выше которого происходит самопроизвольное растрескивание матрицы без приложения внешнего нагружения. Частицы с размером ниже d не растрескиваются в процессе разрушения. Следовательно, существуют строгие ограничения размера частиц и однородности их распределения, необходимые для эффективного упрочнения материала.

Повышение объемного содержания частиц, способных участвовать в процессе упрочнения, увеличивает его эффективность. Однако вероятность их слияния, которая также повышается с увеличением содержания таких частиц, приводит к образованию опасных дефектов структуры. Вследствие этого рост Ке при микрорастрескивании обычно не приводит к увеличению прочности материала, которая остается на уровне матрицы или даже снижается.