Оглавление:
Упругая и пластическая деформация
- Упругая и пластическая деформация Деформация-это изменение формы и размеров тела при напряжении. Деформация, которая возникает при относительно низком напряжении и исчезает после снятия нагрузки, называется упругой, а оставшийся остаток-пластическим. Когда напряжение возрастает, деформация может закончиться разрушением. Схема растяжения (рис. 2.1) упругая деформация характеризуется линией ОА.
Выше точки А, пропорциональность между давлением и деформацией нарушается. Увеличение напряжений приводит не только к упругости, но и к остаточной пластической деформации. Упругие и пластические деформации в физическом базисе принципиально отличаются друг от друга. При упругой деформации происходит обратимое смещение атома из равновесного положения в Кристалле Рис 2.1. Диаграмма растяжения
Упругая деформация обрешетки не вызывает заметных остаточных изменений в структуре и свойствах металла. Людмила Фирмаль
После снятия нагрузки атомы, смещенные под действием притяжения (растяжения) или отталкивания (сжатия), возвращаются в исходное равновесное положение, а кристаллы приобретают свою первоначальную форму и размер. Упругие свойства материала определяются силой межатомного взаимодействия. В основе пластической деформации лежит необратимое перемещение одной части Кристалла относительно другой.
После снятия нагрузки исчезает только упругая составляющая деформации. Пластичность, то есть способность металла подвергаться значительной пластической деформации до разрушения, является одним из важнейших свойств металла. За счет пластичности обработки металла давлением. Пластичность позволяет равномерно перераспределять локальные напряжения по всему объему металла, снижая риск разрушения. Металл характеризуется Бо. Сопротивление ножниц более низкое растяжимое / обжатие
- . Поэтому процесс пластической деформации обычно представляет собой процесс скольжения части Кристалла относительно поверхности кристалла или более плотной упаковки и скольжения поверхности атомов, здесь скольжение осуществляется в результате движения в кристалле дислокации. В результате скольжения кристаллическая структура подвижной части не изменяется(рис. 2.2). В Рис 2.2. Схема пластической деформации ползуном: о начальное состояние; б-упругая деформация; в-упругая и пластическая деформация; Д-пластическая (остаточная) деформация после плоскости АВ; F-сила 49I н ш
Пластическая деформация по рис. 2.3 более чем в два раза: F-сила; AB-плоскость смещения Еще одним механизмом пластической деформации является двойникование. Как и в случае со слайдами, двойникование осуществляется путем сдвига, но в этом случае часть кристалла может смещаться в положение, соответствующее зеркальному отражению неподвижной части( 2.3). Двойникование, как и скольжение, предполагает прохождение дислокаций через кристалл. Когда Близнецы деформируются, напряжение сдвига выше, чем при скольжении.
Двойное скольжение при нормальном возникновении затруднено. Людмила Фирмаль
Сдвоенная деформация обычно наблюдается при низкой температуре и высокой скорости приложения нагрузки, так что для скольжения требуется высокое напряжение сдвига. Двойники более характерны для металлов с решетками GP (Ti, Mg, Zn). Согласно концепции дислокации, процесс скольжения и двойникования не сдвигает одну атомную плоскость к другой одновременно, но фактическое напряжение сдвига намного меньше теоретического, из-за того, что непрерывное перемещение дислокаций в плоскости сдвига требует гораздо меньшей силы, чем жесткость атомной плоскости. Напряжение, необходимое для пластической деформации зависит от скорости деформации и температуры.
С увеличением скорости деформации требуется высокое напряжение для достижения заданной деформации, величина требуемого напряжения уменьшается с увеличением температуры. Таким образом, пластическая деформация является термически активированным процессом. При понижении температуры предел текучести большинства металлов увеличивается. Температурная зависимость предела текучести металлов с ГЦК решетками значительно ниже, чем с другими типами решеток.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
| Хрупкое и вязкое разрушение | Кристаллизация металлов |
| Факторы, определяющие характер разрушения | Свойства металлов и сплавов |
