Физическая природа, виды и механизм пластической деформации

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему сил. Деформацию вызывают: 1) внешние силы, приложенные к телу; 2) внутренние силы, возникающие при различных физико-механических процессах, происходящих в теле, например, при быстром неравномерном нагреве или охлаждении.
В твердых телах возможны упругая и пластическая деформации. Упругой называется деформация, исчезающая после снятия нагрузки, а пластической — остающаяся после снятия нагрузки.
Упругая деформация характеризуется прямой пропорциональностью между прикладываемой нагрузкой Р и абсолютным удлинением А/, на что указывает линия ОА диаграммы растяжения (рис. 1). Выше точки А нарушается пропорциональность между напряжением и деформацией, и вслед за упругой наблюдается остаточная деформация, характеризующаяся отрезками, например, оЬ при нагрузке Р1 и ос при нагрузке Р2.
Рассмотрим механизм упругой и пластической деформаций.
При упругой деформации кристалла происходят обратимые смещения атомов из положения равновесия: при растяжении атомы удаляются, а при сжатии сближаются. Смещения составляют доли ё0 (межатомного расстояния) и после снятия нагрузки нарушенный баланс межатомных сил

взаимодействия восстанавливается. Атомы возвращаются в положения равновесия, а тело приобретает прежние форму и размеры — оно деформировалось упруго.
Пластическая деформация представляет собой совершенно другой, более сложный процесс необратимых изменений.
При пластическом деформировании происходит сдвиг одной части кристалла относительно другой. После снятия нагрузки перемещенная часть кристалла не возвращается на прежнее место. Сдвиг вызывают касательные напряжения, когда их значения превышают критическое значение ткр.
Сдвиг в кристалле может осуществляться скольжением или двойникованием. При скольжении одна часть кристалла смещается параллельно другой части вдоль плоскости, называемой плоскостью скольжения или сдвига. Скольжение — основной вид сдвига в металлах и сплавах. Деформация двойникованием представляет собой перестройку части кристалла в новое положение, зеркально симметричное к его недеформированной части. Плоскость зеркальной симметрии называют плоскостью двойникования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector