Деформационные свойства металлов

Деформация это изменение формы, размеров или объема металлического тела.

Под механическим воздействием может меняться форма, размеры, объем — это геометрические характеристики и свойства металлического тела — это физические свойства.
Деформационные свойства (способность к изменению геометрических характеристик) может проявляться при любом воздействии.

Наиболее полно изучены:
1. Механические воздействия — макро-воздействие;
2. Тепловые воздействия — микро-воздействие.

Деформационные свойства можно классифицировать следующим образом:
1. Упругая деформация — восстановление формы после снятия нагрузки;
2. Неупругая деформация;
2.1. Хрупкая деформация — разрушение целостности формы;
2.2. Пластичная деформация — изменение формы с сохранением целостности.

Рассмотрим макро уровень (Макро):

Характеристика телаШкала1. Степень сопротивляемости внешнему макро-воздействиюТвердое — мягкое2. Степень сохранения формы телаХрупкое — пластичное3. Степень восстановления структурыУпругое — неупругое

Рассмотрим микро уровень (Микро):

Характеристика телаШкала1. Степень сопротивления движению зарядовПроводимость — сопротивление2. Степень сопротивления передаче колебанийТеплопроводность — теплоизоляция3. Степень сопротивления движению электромагнитной волныМагнитопроницаемость — магнитосопротивление

В основу определения количества данных свойств можно положить две величины:

F — сила воздействия; L — линейные изменения тела.Опираясь на эти две величины и Шкалы построим пространство механических свойств тела.Деформации попадающие в другую область подчиняются закону Гука:

σ=Eε

где:

• L — начальная длина стержня;
• ΔL — изменение длины под действием внешней силы;
• ε — ε=ΔL/L относительное удлинение, линейная деформация;
• E — модуль упругости (модуль Юнга);
• A — площадь поперечного сечения стержня;
• F — сила;
• σ — σ=F/A — напряжение.

• Структура тела определяется как кристаллической решёткой так и дислокациями и вакансиями;
• Вакансия — не заполненное в кристаллической решётке место атома;
• Дислокация — линейное нарушение;
• Структура — это устойчивая организация элементов системы имеющих однородные связи.

Пример: Так как дислокации имеют собственный электрический заряд то ими можно управлять при помощи электрического тока (а.с. №569345). При плотности тока 300 А/мм 2 и длительностью импульсного тока 0.0001сек сопротивление Fмех металла уменьшается на 15%.Для обоснования классификации механических свойств тел необходимо:

• Нанести на график данные о конкретных веществах;
• Для каждой выявленной области сформулировать общие черты в структуре веществ;
• Выявить связь между структурой и механическими свойствами.
• Перейти к анализу свойств уровней — атомного, ассоциативного и др.

Якушкин Александр Иванови