Лабораторная работа № 4
Цель пластической деформации, адгезии и рекристаллизации металла
- 1. Изучить влияние пластической деформации на структуру и механические свойства металла.
- 2. Изучить влияние нагрева на свойства деформированных металлов.
Оборудование и материалы для выполнения работ
- 1. Нагревательная печь с термопарой и автоматическим устройством для контроля температуры.
- 2. Пневматический ковочный молоток.
- . Твердомер по Бринеллю ТШ-2.
- 4. Технически образец чистой меди.
Порядок работы
- 1. Понять основные правила работы.
- 2. Выполнить экспериментальную часть работы.
- 3. Проанализируйте полученные результаты и сделайте необходимые выводы на основе теоретического материала.
- 4. Выполните одно из заданий (согласно указаниям учителя) и объясните решение.
Ключевой момент. Пластическая деформация металла. Наиболее важным и наиболее характерным свойством металла является его способность подвергаться деформации (изменению формы и размера) без разрушения пластика.
В сочетании с высокой прочностью это свойство делает металлы незаменимыми для современных технологий.
Деформация, которая исчезает после разгрузки, является упругой деформацией. Часть деформации, которая остается после разгрузки, является пластической деформацией. Чем больше остаточная деформация металла до разрушения, тем выше пластичность. При упругой деформации под действием внешних сил расстояние между атомами изменяется, и в кристаллической решетке появляются дополнительные силы притяжения или отталкивания.
Когда нагрузка снимается, причина изменения межатомного расстояния устраняется, атом возвращается в исходное положение под действием дополнительной силы между ними, и упругая деформация исчезает.
Гораздо сложнее процесс пластической деформации, возникающий при напряжении, превышающем предел упругости металла. В конечном счете, пластическая деформация — это смещение одной части кристалла относительно другой. Каков механизм этого процесса? Естественно предположить одновременное смещение всех атомов в одном слое относительно атомов в соседнем слое вдоль плоскости сдвига так бумага скользит в пачке бумаги по мере смещения вершины. это.
Усилие, которое необходимо приложить для достижения такого сдвига, может быть рассчитано, и, таким образом, может быть определена теоретическая сила. Такие расчеты были сделаны Я.И. Оказывается, что прочность Френкеля и железа должна быть равна 1300 кгс / мм2, но на самом деле предел прочности железа составляет 15 кгс / мм2, или 1/100. Объяснение фактического механизма процесса сдвига дает теория дислокаций, особый вид линейных дефектов (дефектов) в кристаллической решетке.
Концепция дислокаций была введена в физике металлов для объяснения несоответствия наблюдаемой и теоретической прочности кристаллов и для объяснения механизма скольжения атомных слоев при пластической деформации кристаллов.
Если концепция дислокаций была спекулятивной в начале развития этой теории, было получено прямое доказательство их существования, и в настоящее время существует множество наблюдений за дислокациями.
Самым простым и очевидным способом образования дислокаций в кристалле является сдвиг.
Если скольжение происходит только в части поверхности скольжения и охватывает область ABCD, граница AB между областью, где скольжение уже произошло, и невозмущенная часть поверхности скольжения становится дислокацией. Плоскость атома, перпендикулярная плоскости скольжения и проходящая через AB, является дополнительной плоскостью, а дислокация AB является краевой дислокацией, представленной знакомым.
Лабораторные по материаловедению
