ВУЗ:
Составители:
- 3 -
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Цель работы: оценка влияния холодной пластической деформации и
последующего нагрева на твердость и структуру конструкционного материала.
Исследование зависимости температуры начала рекристаллизации на
изменение механических свойств материалов от степени деформации.
Кристаллографическая природа пластической деформации
Деформация – изменение формы и объема тела под действием внешних
сил. Деформация от латинского «Deformatio» − искажение. Различают четыре
основных вида деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб.
Деформация связана с изменением относительного положения частиц
тела и обычно сопровождается изменением величин междуатомных сил, мерой
которого является упругое напряжение. Если напряжение, приложенное к
металлическому
образцу, не слишком велико, то его деформация оказывается
упругой, стоит снять напряжение, как его форма восстанавливается. Некоторые
металлические конструкции намеренно проектируют так, чтобы они упруго
деформировались. Так, от пружин обычно требуется довольно большая упругая
деформация. В других случаях упругую деформацию сводят к минимуму.
Мосты, балки, механизмы, приборы делают по возможности
более жесткими.
Упругая деформация металлического образца пропорциональна силе или сумме
сил, действующих на него (выполняется закон Гука).
Деформация считается пластическая, если не исчезает после прекращения
действия внешних сил. Пластическая деформация твердых тел (ползучесть)
может происходить двумя принципиально разными механизмами:
дислокационным и диффузионным.
Первый механизм реализуется за счет движения в объеме кристаллов
дислокаций и других дефектов решетки и не требует термической активации.
Диффузионный механизм реализуется путем перемещения вакансий и
характерен для повышенных температур. Кроме того, в качестве
дополнительного механизма выделяется скольжение по границам зерен.
Основными механизмами сдвиговой пластической деформации
кристаллических тел являются скольжение и двойникование (рис.1).
а б
Рис.1. Схема деформации кристалла: а – скольжением; б – двойкованием
