Упругая и пластическая деформация металлов

Категория:
Металлы


Упругая и пластическая деформация металлов

Упругие и пластические деформации по внешнему проявлению и по сущности происходящих внутри металла процессов отличны друг от друга, хотя и вызываются действием одних и тех же сил.

Упругой деформацией называется изменение формы и размеров тела, возникающее с приложением напряжения и исчезающее с его устранением.

Для уяснения природы упругой деформации кристаллических тел и, прежде всего, металлических материалов рассмотрим действие напряжений на пространственную кристаллическую решетку, например кубического типа (рис. 1).

Отметим, что любое приложенное напряжение обязательно вызовет изменение расстояний между атомами.

Рис. 1. Схема изменений в кристаллической решетке при упругой деформации и хрупком разрушении: а — исходное состояние; б — упругая деформация; в — хрупкое разрушение

Под действием, например, нормального растягивающего напряжения атомы в пространственной решетке выходят из равновесного состояния и удаляются друг от друга (рис. 1,б). Если приложенные напряжения не так велики, чтобы преодолеть силы взаимодействия атомов, то после удаления нагрузки (снятия напряжения) атомы возвратятся на прежние места и расстояния между ними примут прежние значения. Внешне это проявится в восстановлении формы и размеров упруго деформированной детали.

Если нормальное растягивающее напряжение, вызывающее упругую деформацию, превзойдет силы междуатомного взаимодействия, то связь между атомами будет нарушена и произойдет хрупкое разрушение или разрушение путем отрыва (рис. 1,в).

Следует иметь в виду, что в чистом виде хрупкое разрушение в металлах встречается довольно редко. В большинстве случаев разрушение наступает после большей или меньшей пластической деформации.

Пластической или остаточной деформацией называется изменение формы и размеров, возникающее с приложением напряжения и сохраняющееся при его удалении. Возникновение пластической деформации еще не является характеристикой разрушения или начала разрушения металла. Наоборот, в результате пластической деформации металл упрочняется и для дальнейшего деформирования его требуется приложение более высоких напряжений.

Упрочнение по мере накопления остаточной деформации продолжается до тех пор, пока не будет полностью исчерпана способность материала к пластической деформации, после чего материал при наивысших значениях действующего напряжения разрушается.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум