Полосы Людерса представляют собой разновидность полос скольжения или следов растяжения, которые образуются из-за локализованных полос пластической деформации в металлах, испытывающих растягивающие напряжения, характерных для низкоуглеродистых сталей и некоторых сплавов Al-Mg. [1] Впервые сообщил Гийом Пиоберт, а затем В. Людерс, [2] механизм, который стимулирует их появление, известен как динамическое деформационное старение или торможение движения дислокаций межузельными атомами (в сталях, обычно углероде и азоте ). , вокруг которых естественным образом собираются « атмосферы » или «зоны».
Поскольку внутренние напряжения, как правило, наиболее высоки в плечевых зонах образцов для испытаний на растяжение, в этих областях предпочтительно образование полос. 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 идентичного состава, имеющий круглое поперечное сечение. [3]
Образованию полосы Людерса предшествует предел текучести и падение напряжения течения. Тогда полоса появляется как локализованное явление единой полосы между пластически деформированным и недеформированным материалом, движущейся с постоянной скоростью траверсы. Полоса Людерса обычно начинается на одном конце образца и распространяется к другому концу. [4] Видимый фронт материала обычно образует четко определенный угол, обычно 50–55 °, от оси образца при движении вниз по образцу. [5] При распространении полосы номинальная кривая растяжения является плоской. [4] После прохождения ленты через материал деформация протекает равномерно с положительным деформационным упрочнением . Иногда полоса Людерса переходит в эффект Портевена-Ле Шателье при изменении температуры или скорости деформации , это означает, что это связанные явления [4]. Полосы Людерса известны как неустойчивость размягчения деформации. [5]
Если образец один раз растянуть за пределы деформации Людера, то при повторной деформации образца деформация Людера больше не возникает, поскольку дислокации уже оторвались от межузельных атомов. По этой причине листы глубокой вытяжки часто предварительно подвергают холодной прокатке, чтобы предотвратить образование следов растяжения во время самого процесса глубокой вытяжки. [6] Образование полос Людера может произойти снова при деформации с течением времени, поскольку межузельные атомы накапливаются в результате диффузионных процессов, называемых дисперсионным твердением (или старением ).