Механізм пластичної деформації

Напруга і деформація. Руйнування металу.

Пластична деформація та рекристалізація металів і сплавів.

План:

3. Наклеп, повернення та рекристалізація.

Механічні властивості – це характеристики, які визначають поведінку металу під дією прикладених зовнішніх сил. До них відносять міцність, під якою розуміють опір металу деформації та руйнуванню й пластичність, тобто здатність металу до залишкової деформації без руйнування.

Деформація – зміна розмірів та форми тіла під дією прикладених сил. Деформація може бути викликана як дією зовнішніх сил, так і фізико-хімічними процесами, що виникають у самому тілі, наприклад, при фазових перетвореннях або внаслідок температурного градієнта.

Напруги, які виникають при цьому у випадку одного розтягування, мають вигляд σ=P/F[н/м²].

Якщо сила не перпендикулярна прикладеній площині, а спрямована під деяким кутом, то в тілі виникають нормальні і дотичні напруги.

Нормальні напруги ділять на розтягуючи (позитивні) і стискаючі (негативні).

Мал.9

Наявність у випробовуваному виробі механічних надрізів, тріщин, внутрішніх дефектів металу (металургійного, технологічного чи експлуатаційного походження), наскрізних отворів, різких переходів від товстого до тонкого перетину і т.д. приводять до нерівномірного розподілу напруг, створюючи в основі надрізу пікову концентрацію нормальних напруг.

У зв'язку з цим такі джерела концентрації напруг називають концентраторами напруг. Пік напруг тим більше, чим менше радіус (вістря концентратора напруги), тому всі конструкційні концентратори напруг потрібно виконувати з належними спряженнями. Так як напруги викликаються різними причинами, то розрізняють тимчасові напруги, обумовлені дією зовнішнього навантаження і зникаючі після її зняття, і внутрішні напруги, що виникають і врівноважуються в межах тіла без дії зовнішнього навантаження.

Деформації підрозділяють на пружні і пластичні. Пружні деформації зникають, а пластичні залишаються після закінчення дії навантаження. При пружній деформації відбувається незначний оборотний зсув атомів чи поворот блоків кристала, при пластичній - необоротне переміщення одних частин тіла (кристала) стосовно інших. Розтягування - простий і найбільш розповсюджений метод визначення міцності і пластичності. Діаграму розтягування пластичного металу розглянемо на малюнку 10.

Напругу, що відповідає точці А, називають границею пропорційності (деформація зростає пропорційно напрузі). Границя пружності визначається як напруга, при якій пластична деформація досягає деякої малої величини встановленій ТУ (0,005; 0,01; 0,03; 0,05%). Це важлива характеристика пружних елементів машин і приладів.

Границю текучості σ_т визначають або по горизонтальній ділянці (площадка текучості), або для міді, алюмінію, латуні, аустенітної сталі та ін., у якіх немає площадки на діаграмі, приймають напругу, при якій залишкове подовження складає 0,2% і позначають σ_0,2.

Наклеп металу, подовження, границя міцності

σ_в характеризує граничну несучу здатність матеріалу, його міцність.

Пластичність характеризують відносне подовження δ і відносне звуження Ψ:

= (l_о-l_н) ·100% /l_н

Ψ = (F_o-F_k) · 100%/F_o

де: l_o і F_o - початкові довжина і площа поперечного перерізу зразка; l_к- кінцева довжина зразка; F_к- площа поперечного перерізу в місці розриву.

Дата добавления: 2014-01-07