Оглавление:
Прочность кристаллов и сопротивление пластическому деформированию
- Прочность кварца и устойчивость к пластической деформации. Разрушение кристаллической решетки возможно в результате преодоления атомной силы, величина которой приблизительно определяется формулой (63.1).
Разрывное напряжение, рассчитанное в предположении, что решетка геометрически совершенна, называется теоретической прочностью Кристалла. Этот расчет дает теоретическое значение прочности, во много раз превышающее наблюдаемое на практике. Низкая прочность реальных кристаллов объясняется тем, что они всегда имеют структурные дефекты,
а разрушение начинается со слабых мест, и образуются трещины. Людмила Фирмаль
Край трещины является причиной концентрации напряжений, поэтому для продвижения трещины достаточно относительно небольшого напряжения. Таким же образом, очень большое касательное напряжение должно быть приложено, чтобы вытеснить одно атомное расстояние и пластическую деформацию идеального Кристалла. Его значение можно аппроксимировать следующим образом:
Рассмотрим упрощенную сеточную модель, показанную на рисунке. 88. Где B-расстояние между атомами в плоскости скольжения, а a-расстояние между поверхностями скольжения. При перемещении верхнего слоя атома относительно нижнего вели^чину а, на каждый атом действует сила F, которая стремится вернуть атом в исходное положение<^L / 2. В A=/>/2 сила равна нулю, но равновесие неустойчиво, и в A^>L / 2
- Верхний столбец атома стремится занять новое равновесное положение, смещая исходное на величину B., «сказал он. 2li Ф=Ф О Греха Т-. B. Если вы разбить его на ряд、: (66.1) С небольшим смещением、 (66.2) Однако F-это%b*, t-тангенциальное напряжение в плоскости скольжения. Предположим, что атомы в плоскости скольжения расположены в вершине квадрата B-стороны. Тогда a=ua, где u-относительный сдвиг.
Принимая это во внимание, мы получаем: Если мы сравним письменное отношение с законом крюка T=Gy、: Когда на смену О. Здесь Fo-максимальная сила, необходимая для сдвига слоев атомов на соответствующее тангенциальное напряжение между одним атомом _ £>-6 0′ 0BG2la’ Преодолейте расстояние. Предполагая, что (66.3) A и b имеют одинаковый порядок, получают предел текучести монокристалла, равный примерно шести долям модуля сдвига. Более точный расчет дает значение около трети
модуля сдвига для t0, основанное на фактическом характере сил взаимодействия между атомами. Людмила Фирмаль
Это значение в сотни раз превышает истинное значение сопротивления сдвигу, которое является результатом эксперимента. Это несоответствие между теоретическим и фактическим сопротивлением сдвигу кристалла объясняется тем, что кристаллическая структура никогда не бывает идеальной. Наличие этих дефектов делает Кристалл гораздо более податливым, чем ожидалось.
Смотрите также:
| Типичные кристаллические структуры металлов | Дислокации |
| Пластическая деформация монокристаллов | Движение и равновесие дислокаций |
