Деформирование материалов

1. Деформирование материалов

2. Деформация

l
l0
l0
l
Δl=l-l0

3. Диаграмма деформирования

Пластическая деформация
Разрушение
МПа
Упругая
деформация
Х
ост

4. Механизмы упругой деформации

МПа
Механизмы упругой деформации
Для металлов упругая деформация
не превосходит 0.1%

5. Межатомные силы

+
+
F
a
Fкл
0
r
Fотт

6.

F
F
Fкл
0
r
Fотт
F

7. Пластическая деформация

МПа
F
F

8. Скольжение – основной механизм пластичности

9.

В результате пластического деформирования одна часть кристалла
смещается относительно другой

10. При пластическом деформировании смещение всех атомов плоскости осуществляется не одновременно, а постепенно

Дислокация
Дислокация - один из видов нарушения
кристаллического строения тела

11. Движение дислокаций – основной механизм пластической деформации

12. Зернограничное проскальзывание – основной механизм пластической деформации нанокристаллических материалов

13. Упрочнение металлов

на
Упрочнение металлов
ца
плоскость скольжения
гр а
ни
, %
зер
на
гр а
ни
плоскость скольжения
ца
зер
на
гр а
ни
плоскость скольжения
ца
зер
, МПа

14. Блокировка другими системами скольжения

15. Блокировка границами зерен

16.

Разрушение
Хрупкое
Вязкое
Малая пластическая
деформация, минимальное
поглощение энергии.
Происходит путем скола по
определенным плоскостям
кристалла, либо путем излома
по границам зерен
Большая пластическая
деформация, значительное
поглощение энергии.

17. Хрупкое разрушение

, МПа
, %
F
F
F
F

18. Вязкое разрушение

, МПа
, %

19. Особые виды разрушения

• Усталостное разрушение – в результате усталостных
испытаний в материале накапливаются повреждения,
которые приводят к разрушению металла.
• Ползучесть – постепенное накопление повреждений,
заканчивающееся разрушением, может быть вызвано
напряжением существенно меньшим чем предел
текучести;
• Коррозионное растрескивание – после предварительной
обработки металлов, в них сохраняются внутренние
напряжения, близкие к пределу прочности. При
воздействии на такие материалы тех или иных активных
веществ, металлы разрушаются. Наблюдается
локализованное коррозийное разъедание, которое
приводит к возникновению поверхностных дефектов;
• Коррозия – постепенное повреждение и разрушение
вызывается растворением и окислением металла в
агрессивной среде.

20.

Пластическая деформация
Разрушение
МПа
Упругая
деформация
Х
ост