Металдарды механикалы асиеттері

 

Металдарды механикалы асиеттеріне беріктік, аттылы, созылышты жне серпімділік жатады. атты денеге сырттан тсірілген кш онда кернеу мен деформация тудырады. Кернеу деп тскен кшті клдене имасы ауданына атынасын айтамыз, МПа:

 

, (1.1)

 

мндаы, Р-тсетін кш, МН;

F-клдене имасыны ауданы, мм².

Металдаы кернеу нтижесінде деформация пайда болады. Деформация-кш тскендегі денені формасы мен млшерлеріні згеруі. Деформация серпімді жне пластикалы болып екі трге блінеді.

Серпімді деформация деп сырты кшті сері тоталаннан кейін денені пішіні, рылысы жне асиеттері бастапы кйіне келетін деформацияларды айтады. Серпімді деформация кезінде кристалды торда атомдар шамалы айтымды ыысады, ал кристалды блоктар брылыстар жасауы ммкін. Сырты кшті серінен монокристалл созыланда, атомдарды ара ашытыы артады, ал сыыланда кемиді. Атомдарды тепе-тедік кйінен мндай ауытуы электростатикалы тартылыс жне тебіліс кштеріні тегерілуін бзады, сондытан сырты кшті сері жойыланда ыысан атомдар тартылыс жне тебіліс кштеріні серінен брыны тепе-тедік кйіне айтып келеді, ал кристалдар зіні бастапы пішінін жне рылысын сатап алады.

Пластикалы деформациялар кезінде жанама кернеулер белгілі мннен (серпімділік шегінен) асып кететіндіктен, деформациялар айтымсыз деп саналады. Сырты кшті сері тоталанда тек деформацияны серпімді раушысы ана жойылады, ал пластикалы раушысы алып алады.

Кристалда пластикалы деформациялар сыранау жне осарлану арылы жзеге асады. Пластикалы деформация кезінде кристалды бір блігіні екінші блігіне арасаты бір мезетте тайанауы (ыысуы), атомдарды кристалды торды белгілі жазытытарында орын ауыстыруы арылы жзеге асады. 1.9, а суретінде крсетілген ыысу іске асу шін наты металды деформациялауа ажет кштен жздеген есе кп кш ажет. 1.9, б суретінен наты металда тайанау алай жзеге асатынын креміз. Наты металды кристалында біратар жеткіліксіздіктер – дислокациялар (атомдар орналаспаан бос орындар) болады, сондытан наты металда пластикалы ыысулар дислокацияларды орын ауыстыру салдарынан жреді. 1.9, б суретінде ыысу деформациясыны слбасы крсетілген, осыдан жеке дислокацияны жалпы кристалл бойымен орын ауыстыруы осы кристалды сйкес блігіні бір атом аралы ашытыа ыысуына кеп соатыны крінеді.

 

 

\

1.9 сурет - Пластикалы ыысулар слбасы

 

Кш млшері асан сайын серпімді деформация пластикалы созылыш деформацияа айналып, кш сері тым скенде метал сынып кетеді.

Беріктік-атты денені статикалы немесе динамикалы кштер тскендегі ирамай арсылы крсету. Беріктікті созу, сыу, ию жне брау сияты статикалы кштер тсіру арылы анытайды.

Наты металда дислокациялар саны те кп. Дислокацияларды пайда болуы біраз энергияны ажет етеді, біра олар те жеіл орын ауыстырады.

Сонымен дислокация кезінде атомдар орналасан жазыты бір мезетте ыысуы млдем ажет емес, тек ана дислокацияларды жазыты бойымен тайанауы арылы ыысады. Егер кристалда дислокация млдем жо болса, оны беріктігі те жоары теориялы мніне те болар еді. Дислокациялар санын кбейту арылы металл беріктігін жоарылату шін оны термомеханикалы жне термиялы деуден ткізеді, сондай-а блме температурасында салын деформациядан ткізеді. Салын деформация кезінде металды беріктігін арттыру жапсыру деп аталады, металды беріктігі мен аттылыы артады, ал иілгіштігі кемиді.

Динамикалы кш тскендегі беріктік соу ттырлыымен аныталады:

 

, (1.2)

Мндаы, А- лгіні иратуа жмсалан жмыс, Дж;

F-лгіні тілінген ауданы, м².

аттылы – металды ішкі абатына сырты денені енуіне, металды крсететін арсы сер кші.

Созылышты - материалды ирамай, пішіні мен млшеріні згеру абілеті.

Серпімділік - металдарды кш тскенде з пішінін згертіп, кш айтанда брыны алпына келу абілеті.