Механизм переползания

Развиваемые теории высокотемпературной ползучести, наиболее успешно объясняющие наблюдаемые явления, можно разделить на три основные группы: 1) теории, в основе которых лежит механизм переползания краевых дислокаций, разработанные Виртманом. К ним можно отнести и теорию, развиваемую Мак-Лином на основе представлений о равенстве скоростей возврата и деформационного упрочнения, если трактовать процесс переползания дислокаций как возврат, а сопротивление скольжению дислокаций как деформационное упрочнение; 2) теории, согласно которым сопротивление ползучести обусловлено тормозящим действием порогов а скользящих винтовых дислокациях. Наиболее существенный вклад в разработку этой теории сделан Барретом; 3) теории, основанные на предположении, что диффузионные потоки вакансий играют определяющую роль в процессе ползучести. Это направление развивалось в работах Набарро и Херинга.

Ни одна из развиваемых теорий пока не может претендовать на завершенность. К этому выводу склоняются исследователи, которые пытались провести прямое сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Весьма эффективным средством анализа исследований по высокотемпературной ползучести явились обобщенные координаты: оЕ — ssD, предложенные Шерби. Можно считать, что отношение аЕ является обобщенной формой представления силового фактора, a ssD — температурного фактора (а-напряжение в образце; D — коэффициент диффузии; ss — скорость установившейся ползучести; Е — модуль Юнга). Можно видеть, что наилучшее соответствие с экспериментом в довольно широкой области изменения силового фактора дает теория Виртмана.

К аналогичным результатам пришел Баррет при сопоставлении своей теории с экспериментом, проведенным на поликристаллах кремнистого железа. Однако теория Виртмана и теория Баррета, правильно описывая тенденцию изменения скорости ползучести с изменением температуры и напряжения, предсказывают скорость установившейся ползучести с точностью до одного порядка.

Кроме того, обе теории испытывают серьезные затруднения в объяснении микроструктурных изменений материала в процессе ползучести.