Деформация металла. Упругая и пластическая деформация

Итак, упругая деформация у всех тел с течением времени переходит в пластическую. Деформация при изгибе. Деформации, которые не исчезают по снятии деформирующих сил, как у свинцовой пластинки, называют пластическими. При деформации двойникованием напряжение сдвига выше, чем при скольжении.

Способность материалов сопротивляться деформации и разрушению под воздейстивем различного вида нагрузок характеризуется механическими свойствами этих материалов. На появление того или иного вида деформации большое влияние оказывает характер приложенных к телу напряжений. Одни процессы деформации связаны с преобладающим действием касательной составляющей напряжения, другие — с действием его нормальной составляющей. Изучением видов деформации занимаются такие науки, как физика твёрдого тела, материаловедение, кристаллография.

Модуль упругости — это характеристика сопротивления материалов упругой деформации. При достижении напряжениями так называемого предела упругости (или порога упругости) деформация становится необратимой. Деформация двойникованием обычно наблюдается при низких температурах и высоких скоростях приложения нагрузки. Каждый может легко разделить тела на твердые и жидкие.

Для того чтобы выяснить, какими же свойствами обладают твердые тела, будем их нагревать. Одни тела начнут гореть (дерево, уголь) — это органические вещества. Кристаллические тела — это такие тела, атомы и молекулы которых расположены в определенном порядке, и этот порядок сохраняется на достаточно большом расстоянии.

Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки. Кристаллические тела бывают монокристаллами и поликристаллами. Поликристалл представляет собой соединение мелких, различным образом ориентированных монокристаллов (зерен) и не обладает анизотропией свойств.

Аморфными называют вещества, у которых отсутствует порядок расположения атомов и молекул по всему объему этого вещества. В отличие от кристаллических веществ аморфные вещества изотропны.

Аморфные тела не обладают упругостью, они пластичны. Упругость обусловлена взаимодействием и тепловым движением частиц, из которых состоит вещество. Пластичность — свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после того, как действие этих сил прекратится.

Деформация металла. Упругая и пластическая деформация

Не вдаваясь в теоретические основы физики процессом деформации твердого тела можно назвать изменение его формы под действием внешней нагрузки. Деформация растяжения является одним из основных лабораторных исследований физических свойств материалов.

Деформация растяжения

Деформация сжатия широко используется в металлургических процессах ковки металла, в ходе процесса металл получает повышенную прочность и заваривает дефекты структуры. Сжатие также важно при строительстве зданий, все элементы конструкции фундамента, свай и стен испытывают давящие нагрузки. Деформация сдвига — вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела. В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой.

Простейший пример деформации сдвига – расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки – сидение. Деформация изгиба — вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах.

Значение деформации изгиба важно для проектирования упругих тел, таких, как мост с опорами, гимнастический брус, турник, ось автомобиля и другие. В процессе деформации важное значение имеет величина межатомных связей, приложение нагрузки достаточной для их разыва приводит к необратимым последствиям (необратимая или пластическая деформация). Простейший пример поведения предметов, подверженных пластической и упругой деформацией, можно проследить на падении с высоты резинового мяча и куска пластилина.

Увеличивая деформацию какого-нибудь тела, мы дойдем, наконец, до такой деформации, при которой переход из упругой в пластическую происходит практически мгновенно. Пластическую деформацию также называют остаточной или необратимой. Если нагрузка не превысила допустимых значений, то тело может вернуться в исходное состояние (упругая деформация).

Популярное:

  • Портрет Джиневры де БенчиПортрет Джиневры де Бенчи Модель на этом портрете, в отличие от Джиневры Бенчи, смотрит вправо. О существовании некого портрета Джиневры из рода Бенчи, написанного Леонардо да Винчи, упоминается уже в […]
  • Планетарная передачаПланетарная передача Где n — это параметр передачи, равный , то есть отношению чисел зубьев солнечной и планетарных шестерён. Планетарные передачи также используются в случаях, когда необходимо […]
  • Герань в доме — приметы обещают только хорошееГерань в доме — приметы обещают только хорошее Герань этого цвета в доме — гарантия того, что разлука между вами и вашим мужем невозможна. Герань можно держать не только в доме, но и в любом офисе или государственном […]