Материаловедение. Барышев Г.А. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

а) б)
Рис. 3. Схема для
определения скалывающего
напряжения при действии
растягивающей силы
Рис. 4. Схема сдвига (а) и
двойникования (б)
При сдвиге части кристалла смещаются как минимум на один период решетки, например 2а. При двойниковании смеще-
ния атомов происходят плавно от одной плоскости к другой, например, в одной плоскости 0,5, в соседней – 1,0, в следующей –
1,5 периода решетки. Получается зеркальное отражение одной части кристалла относительно другой.
3. МЕХАНИЗМ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Если смещение осуществляется жестким сдвигом – одновременным смещением всех атомов по всей плоскости сколь-
жения, то напряжения должны превышать действительные скалывающие напряжения в тысячу раз. Такое несоответствие
расчетных и действительных (реальных) объясняет теория дислокаций (рис. 5).
Рис. 5. Зависимость скалывающего напряжения τ от деформации x
при жестком сдвиге
На рис. 5 изображена проекция двух атомных плоскостей, расстояние между которыми равно а. Каждый кружок явля-
ется проекцией атомного ряда, перпендикулярного чертежу. При жестком сдвиге ряд 1 верхней плоскости сдвинется на меж-
атомное расстояние b и станет над рядом 2 нижней плоскости, ряд 2 над рядом 3 и т.д.
Напряжение сдвига τ при таком смещении будет изменяться по синусоиде (нижний ряд неподвижен). Прохождение τ
через ноль при x = b/2 обусловлено тем, что в этом положении на ряд 1 верхней плоскости действуют одинаковые по вели-
чине и разные по знаку силы взаимодействия с рядами 1 и 2 нижней плоскости. Изменение знака τ через каждую половину
периода объясняется тем, что при x < b/2 верхние ряды притягиваются нижними соседями влево, а при x > b/2 – нижними
рядами вправо. Отсюда
b
x
K
π
=τ
2
sin
, (1)
где K – константа, определяющая наклон касательной в начале координат.
В начальный момент сдвига, когда x мало, примем
b
x
K
π
=τ
2
. (2)
По закону Гука
b
x
G=τ
, (3)
где G – модуль сдвига.
Следовательно,
a
bG
K
π
=
2
(4)
и уравнение (1) преобразуется так:

Страницы