Plaszticitása (tulajdonsága szilárd anyagok) - van

Plaszticitása (tulajdonát szilárd anyag) plaszticitás (a görög plastikós -. Alkalmas modellezés, képlékeny, képlékeny) tulajdonságait szilárd visszafordíthatatlanul megváltoztatja a méretét és alakját (azaz képlékenyen ..) A mechanikai igénybevételnek. P. kristályos anyagok (vagy anyagok) társul az intézkedés a különböző mikroszkopikus mechanizmusok képlékeny alakváltozás, viszonylagos szerepét amelyek mindegyike által meghatározott külső körülmények, mint például hőmérséklet, a terhelési, deformálódásának sebességét. Ezek a mechanizmusok tartják növekvő sorrendben a számok az atomok az elemi esemény a képlékeny deformáció.

Samodiffuzionnaya és diffúziós P. Az intézkedés alapján a nyomóerő lép fel kiszorító atomi kristály rétegek részei annak felületet, amelyen az erők hatnak a részeken, ahol a nyújtó erőt. Anyagátadási végezhetjük öndiffúziós a felület, vagy a térfogat a kristály. Ha a kristály nem nagyon kicsi, úgy, hogy a fajlagos felülete (m. E. A felület: térfogat arány) nem túl nagy, volumetrikus öndiffúzió a leghatékonyabb mechanizmus. Ez akkor fordul elő a „feloldásával”, azaz. E. penetráció atomok a kristály felületén rétegek formájában intersticiális atomok a kompressziós részek, és „Isolation” őket kitett területen húzóerők. Egyidejűleg, az ellenkező irányba van egy fluxus megüresedett termelt közelében a húzóerők alkalmazása és a tömörítés megsemmisítő helyeken. A legtöbb esetben valós samodiffuzionnaya deformáció főként az áramlási irányára betöltésére. képződő könnyebben, mint intersticiális atomok (ábra. 1).

A kristály álló atomok különböző típusú, egy egyenletes feszültségű mező előfordul a tájékozódáshoz relatív sorrendje atom elrendeződés (ábra. 2 a). ahol kristály szerez egy bizonyos fokú rend függő deformáció. Miután feszültségcsökkentő megrendelt állam előnytelen lehet egy ideig, de ez még mindig jelen van, mivel Visszatér a rendezetlen állapot bekövetkezik sebességgel diffúziós ugrik tartalmaz. Ha a kristály nem-egyenletes feszültségeloszlást létre, a szennyező atomok nagyobb sugarú és az intersticiális atomok (. 2. ábra b) mozognak elvezetik a nyújtott területe a rács, és kisebb - röviden; inhomogén eloszlása ​​a koncentrációja stabilizáló kezdeti inhomogén deformációt. A maximális deformáció, amely akkor fordulhat elő, mint eredményeként az orientációs rendelési vagy koncentráció inhomogenitások, kristályos készítmény korlátozott. Így, deformáció és diffúziós samodiffuzionnaya határoztuk flow ponthibák (megüresedett, intersticiális atomok és szennyeződések). A vad mozgása hibák miatt a termikus ingadozások, amelynek gyakorisága a gyorsan csökken a csökkenő hőmérséklettel. Ezért, ezek a mechanizmusok P. működni csak meglehetősen magas hőmérsékleten (nem alacsonyabb, mint 0,5-szerese az abszolút olvadási hőmérséklet).

Crowdions P. által okozott termelés és mozgás crowdions - kondenzációs atomok mentén sűrűn sorai atomok a kristály (lásd kristályhibák.). A bemélyedés az élfelület a kristály (3.), Az anyagot eltávolítjuk a zóna behúzás „széttartó” a Tip crowdions, miáltal bizonyos távolságban a pont a bemélyedés által létrehozott megnövekedett koncentrációja intersticiális atomok.

Ficam P. tipikus formája képlékeny alakváltozás a kristályok - elcsúsztatható krisztallográfiai síkok. A legkönnyebben csúszás következik be mentén szoros illeszkedésű síkok mentén szorosan csomagolt irányban. Csúszó síkokban párhuzamos rendszert ad makroszkopikus nyírás, és a kettő kombinációja az elmozdulások megfelelő csúszás a különböző rendszerekben, a fő része a képlékeny alakváltozás a kristályok. Csúszik előfordul egyenetlenül: egyrészt lefedi néhány régióban a csúszás sík (4. ábra), és a határ a régió teljes egészére kiterjed gépet. A határ levezető zavar terjedési vonal vagy a zavar. Ezért fejlesztése csúszás lehet tekinteni, mint a formáció és mozgását ficamok. A törzs sebessége arányos a sűrűség (teljes hossza diszlokációk száma egységnyi térfogatban), és a mozgási sebessége diszlokációk. Az igazi kristályok képződése során mindig fordul elő ficamok, amelyek hatására feszültségek képesek fokozni a hossza (ficam szorzás). Ezért az újabb ficamok lépés csak kivételes esetekben korlátozza a csúszás (például az elején a deformáció nélkül zavar mikrokristályokban). Más esetekben a fejlődés határozza slip diszlokációmozgás.

Mivel atomok közel a diszlokációk elmozdulnak a saját egyensúlyi helyzete, átviheti őket egy új egyensúlyi pozíciót, elmozdulásnak megfelelő a kristály mentén csúszik sík egyetlen atomi távolság, sokkal kevesebb energiát fogyaszt, mint az atom a kristály torzítatlan. A energiagáton zavar ellensúlyozza a kisebb, annál nagyobb a torzítás terület közelében a zavar. A mobilitás a diszlokáció összes anyagokat 2 csoportra osztjuk. A kovalens kristályok ezen az akadályon nagyságrendileg közel van az energia atomi kötések és csak úgy lehet megszüntetni termikus aktiválás (termikus fluktuációk). Ezért, a mobilitás a diszlokációk válik érzékelhető csak elegendően magas hőmérsékleten és mérsékelt - nem képlékeny kovalens kristályok. Ionos kristályok és a fém korlát a mozgását diszlokációk 10 3 -10 4-szer kevesebb, mint a kötési energia, és eltűnik feszültségeken 10 -3 -10 -4 G (ahol G - nyírási modulus); ilyen feszültségek diszlokáció mozgását nem igényel termikus aktiválási és motilitás kissé függ a hőmérséklettől. Ellenállás a mozgás a diszlokációk a tökéletes kristályrácsban elhanyagolható, a magas, mint a P. ionos és fémes kristályokat.

A tényleges kristályok különböző hibák (ponthibák, szennyező atomok, ficamok, más szakaszaiban a részecske), és a csúszási ellenállás függ a kölcsönhatás a diszlokációk mozgásával együtt ezek a hibák. A adalékolatlan műanyag kristályok interdislocation reakció alapvető. Része a csúszóellenállás kapcsolódó közvetlen ütközés diszlokációk csökkenthető termikus aktiválás, de a túlnyomó része hosszú távú interakció okozta elmozdulások a stressz a saját területén hoznak létre maguk körül, és szinte nem függ a hőmérséklettől. Ennek eredményeként a kölcsönhatásban van egymással zavar lefékeződik és, így az áramlás sebességét alakváltozás állandó szükség van a folyamatos termelés az új ficamok. Ez azt eredményezi, egy állandó növekedése a diszlokációsűrűség a kristály, amely eléri október 11 -10 12 cm -2; illetve növeli a kölcsönös csúszóellenállás - fordul alakítási keményedést vagy felkeményedési a kristályt.

A fejlesztés diagram tükröző közötti kölcsönhatás diszlokációk „stressz - törzs” (5. ábra), amely jellemzően 3 érzékeli a jellemző része, amely megfelel a három fő szakasza az evolúció a diszlokáció szerkezet.

Az I. lépés (step tüdő slip) viszonylag kicsi diszlokációsűrűség, ficam, hogy minden megálló utazhat távolságban hasonló a méret a kristály, és egy nagy része a diszlokációk tör a felszínre a kristály. Slip ellenállás közötti kölcsönhatás miatt az egyes diszlokációk, amelyeknek a sűrűsége növekszik a deformáció viszonylag lassú, azonban keményedő együttható kicsi (

-s 10 G). A növekvő fokú deformációt és növelve a diszlokáció sűrűség eloszlása ​​válik lényegében nem egyenletes: diszlokációk képez kompakt felhalmozódását a csúszó síkokban (II) lépésben. A stressz mezők ezekből klaszterek viszont káros képlékeny. Ez a helyi, változatosan irányított deformációt nem jelennek meg az általános alkotó kristály, de növeli a diszlokációsűrűség az eredmény megjelenése diszlokációk a másodlagos csúszási rendszerek. Kölcsönhatás az elsődleges és másodlagos diszlokációk rendszerek kialakulásához vezet a zavar a diszlokáció kialakulásának és kondenzáció méhsejt szerkezet (6.). Egész Stage II karakter zavar és megmarad, csak a méret a sejtek csökken; koefficiens

10 -2 G. való további növelésével a diszlokáció sűrűség „kilök” része a csúszás elmozdulási síkokban, amelyben vannak elrendezve; így ficamok előjelű találkozni és megsemmisíteni. Kisütés bekövetkezik diszlokációsűrűség kíséretében esés koefficiens (Ili) lépésben. Párhuzamos folyamatok indulnak folytonossági (mikrorepedések), melyek a végső pusztulását a kristály meghatározza a maximálisan elérhető érték képlékeny alakváltozás (lásd. Szilárdság).

Magas hőmérsékleten, a diszlokáció mechanizmus P. kombinált diffúziós és samodiffuzionnym. A kristályokat szennyeződések feszültség-relaxációval diszlokációk vagy diszlokáció klaszterek végezhető eredményeként újraelosztása szennyező atomok. Körül a diszlokáció vannak kialakítva szennyező „hangulat” és ficam P. esik (törzs öregedés). Ezért a szennyeződések eltávolítása általában növekszik P. Másrészt, ficamok hatékonyak mosogató és források megüresedett és közbeiktatott. Született vagy megsemmisülése ezek a hibák vezetnek befejezése csökkentése vagy részleges diszlokációk megszüntetheti az atomi síkok, és ezért „emelkedési” diszlokációk a csúszó síkban. Streams rácsponthibákat között ficamok különböző jelek samodiffuzionnoy vezet képlékeny és az okozott zavar mászni ezen folyamok lehetővé teszi számukra, hogy elkerüljék az akadályokat, hogy feküdjön a csúszó síkban. Csúszó pályaszakaszának által minden diszlokáció mellett a magas hőmérsékleten a deformációval növeljük (mint a hagyományos hőmérséklet, a diffúziós mobilitás alacsony). Diszlokációsűrűség a kisülési folyamat miatt kölcsönös megsemmisülés diszlokációk fel gyorsabban esik alakítási keményedés és alakváltozás alakul alatt állandó terhelés (kúszás).

Twinning. Ez a mechanizmus van társítva a deformáció a cellaegység a kristály, ami változásokat okoz a tájékozódás a kristály képest az alkalmazott erők (lásd. Szintén twinning). Módosított része megy ikerösszenövés kristály képest a kiindulási eltolás értéket határozza meg a szimmetria a kristályrácsban. A vad törzs fejlődés következik be nukleációhoz és szaporítása iker komponensek eredeti kristályos fázisokat. Ha egy különálló réteget ér véget a kristály, a végein felmerülő stressz területen; kölcsönhatás páros vezet dolgozni edzés. Egyes kristályok, mint például a kalcit, a Twinning - az alapvető mechanizmus a képlékeny deformáció de általában twinning fejlődik elsősorban alacsony hőmérsékleten, amikor a csúszó nehéz, és a feltételeket a helyi feszültségnek szükséges koncentráció a nukleációs ikrek.

P. fázisátalakulás szivárgása miatt. A visszafordíthatatlan változás az alakja is eredményezheti a formációból terhelés mellett az új szakasz, amelynek más kristályrácsba, mint az eredeti kristály. Ebben az esetben a kezdeti fázisban kell lennie metastabil (lásd. A metastabil állapot) képest a kapott, legalább az intézkedés alapján a mechanikai stressz. Mivel a relatív stabilitás is függ a hőmérséklettől, és a P. Ebben az esetben, lényegében attól függ, hogy a hőmérséklet a deformáció tekintetében a fázis egyensúlyi hőmérséklet. Bizonyos esetekben, csökkentve a stabilitást a kapott fázis terhelés alatt a hőmérséklet-változás lehet szüntetni eredményező konverzióját alakváltozás: Crystal visszatér az eredeti alakját ( „memória-effektus”).

Az akció a fenti polikristályos képlékeny mechanizmusok szemes bonyolult kölcsönhatása szemek. A deformáció a polikristályos a teljes eredmény deformáció számos különböző orientációban vannak terhelés és a különböző gabona körülmények között. Ezért deformáció nem fejlődik explicit fázisos jellegű monokristályokat deformáció (5.). Szemcsehatár és terjedésének megakadályozására a diszlokációk általában erősíti a kristályos szilárd anyagok alacsony hőmérsékleten. Ezzel szemben, magas hőmérsékleten, a jelenléte a határokat, amelyek forrásai és mosogatók hibák növeli P. kombinációja samodiffuzionnoy elmozdulás és a deformáció a határ menti területeken vezet magas VP megnyilvánul speciális mechanizmusa nagy deformációs polikristályok - „slip” a gabona határokat. Mozgó szemcsék egymáshoz képest hasonlóan történik a mozgás részecskék ömlesztett anyagok, és egyes esetekben, hogy akár 1000% törzs ( „Szuperképlékeny”). Nagy AP is el lehet érni, ha az idők folyamán, hogy deformálódnak átkristályosítással. történő eltávolítását eredményezi a legtöbb torz, és ezért a legkevésbé műanyag szemcsék, amelyek által elnyelt növekszik szemek tökéletesített szerkezettel. Folyamatos helyreállítása P. az újrakristályosodás széles körben használják a gyakorlatban a meleg fémfeldolgozás.

P. egyszerű amorf szilárd anyagok átrendeződések társított diffúziós az atomok és molekulák. P. sorozat anyagok mozgásával kapcsolatos nem deformálható szilárd részecskék egymáshoz képest egy viszkózus közegben. Ahhoz, hogy az ilyen jelenségek közé tartoznak a P. agyagok, laza szervek, vízzel nedvesítjük, stb

A tanulmány a P. nagy gyakorlati érdeklődés, hiszen Ez lehetővé teszi a racionális választás technikai anyagok, amelyekben a PA általában bemutatott egy követelményrendszert a feldolgozás, és a működését a különböző körülmények közt. A tanulmány a különböző aspektusait IP foglalkozik számos matematikai és fizikai és elméleti tudományok: fizika szilárd anyagok (különösen az elmélet diszlokációk) feltárja a mikroszkopikus mechanizmusok P. kontinuum (az elmélet a plaszticitás és kúszás) vizsgálja P. szervek, eltekintve az atomi kristályszerkezet ellenállás anyagok és mások.

Irod Friedel J. diszlokációk [kristályos] per. az angol. M. 1967 Physics deformációs egykristályok, K. 1972 Nabarro FR Bazinskiy Z. S. Holt D. B. plaszticitása egykristályok, tollak. az angol. M. 1967 Honikomb R. műanyag deformációja fém, per. az angol. M. 1972.

Nagy Szovjet Enciklopédia. - M. szovjet Enciklopédia. 1969-1978.