Deformarea este o schimbare în forma și mărimea corpului sub influența forțelor externe. Deformarea împărțit în elastic și plastic. deformare elastică dispare, iar deformarea plastică rămâne după acțiunea forțelor externe. Baza deformațiilor elastice sunt deplasarea reversibilă a atomilor metalici din pozițiile de echilibru; la baza deformări plastice sunt ireversibile mișcarea atomilor la distanțe considerabile din pozițiile de echilibru originale. Mecanismul de deformare plastică ia în considerare exemplul unei singure deformare cristal. deformarea plastică în monocristal se realizează prin deplasarea unei părți în raport celălalt. Shift forfecare cauza atunci când valoarea lor depășește critic t k.
Există două soiuri de forfecare: alunecare și înfrățire (Fig.1).
Fig. 1. Schema de deformare de alunecare din plastic (a) și înfrățire (b)
Mutand o parte a cristalului este deplasată în paralel, de-a lungul cealaltă parte a planului, numit alunecare plan sau schimbare (Fig. 1a). Slip - vizualizare principal forfecarea în metal și aliaje. Deformarea este înfrățirea o rearanjare a cristalului într-o nouă poziție, specularly simetrică a porțiunii sale nedeformată (Fig. 1b). Planul de plan de simetrie în oglindă numit înfrățire. Când atomic de înfrățire plane cristal plane paralele de înfrățire sunt deplasate la distanțe diferite. O parte din cristal, în care un rezultat al reorientării gemene are loc cu zăbrele numit deformare dublu. Comparativ cu alunecare, înfrățirea este de o importanță secundară și rolul său a crescut atunci când alunecare dificil. Mecanismul de înfrățire este complex și nu a considerat în continuare.
Deformarea alunecare se dezvoltă de-a lungul planurilor și direcțiile în care densitatea maximă de atomi. alunecare plan de-a lungul direcției de alunecare, aparținând acestui plan formează un sistem de derapaj.
act de forfecare elementară - o deplasare a unei părți din cristal în raport cu celălalt de una la distanță interatomică.
deformare plastică în cristale reale se realizează prin deplasarea secvențială dislocații (Fig. 2).
Fig. 2. Conducerea mișcării marginii luxatiei de alunecare (fig. 2).
Când tensiunea permanentă dislocare, deoarece se transmite de la releu pe un plan atomic singur la celălalt, înlocuind secvențial fiecare număr adiacent „dreptul“ de atomi. Procesul se repetă atâta timp cât dislocarea nu poate fi eliberată pe suprafața cristalului și partea superioară se deplasează în raport cu partea de jos pe o distanță interatomică (Fig. 2d). Astfel, formate pe suprafața într-un singur pas distanta interatomică.
Planul de alunecare este de obicei situat zeci de luxații. Mișcarea lor secvențială de-a lungul unui plan de alunecare se dezvoltă procesul de deformare plastică. Înălțimea etapei formate în același timp pe suprafața cristalului crește proporțional cu numărul dislocațiilor pe suprafața cristalelor. Pasul, așa cum se vede la microscop, numit o linie de alunecare. Grupurile de linii de alunecare strâns spațiate benzi glisante constituie.
În timpul deformarea apar noi dislocare, și densitatea acestora este crescută 108-1012 cm2.
Cea mai mare parte din aliaje comerciale are o structură policristalină. În timpul deformare deformare policristale cereale începe pe sistemul de alunecare mai multe și este însoțită de răsturnări de situație și se transformă de avioane alunecare. In timp ce deformarea este mică, de ordinul a 1%, granulele sunt deformate inhomogeneously datorită orientării lor diferită în raport cu sarcina aplicată. Odată cu creșterea diferențelor de deformare în orientarea între boabe scădere și modifică microstructura: (. Figura 3b) granulă trase progresiv în direcția curgerii plastice.
Fig. 3. Schimbarea microstructura de metal policristalin în timpul deformării:
și - e = 0%; b - e = 1%; a - e = 40%; r - e = 90%
În interiorul boabelor crește densitatea defectelor. Cu deformări semnificative formate structura fibroasa, în care limitele granulelor greu diferă (Fig. 3a).
Ca rezultat al deformării plastice la rece a metalului se întărește, schimbarea proprietăților fizice ale acestuia. Schimbarea proprietăților rezultate din deformarea plastică se numește rece întărire. Durificarea pe bază de metal în timpul deformării este în primul rând o creștere a densității de dislocare și, în consecință, inhibarea lor reciprocă de intersecție a luxații. mișcare Luxatia diverse obstacole împiedică - limitele grăunților, interfazei suprafață luxație plan de alunecare opri în sus. Prin desfășurarea unora dintre obstacolele sunt, dar la tensiuni mai mari. Aceste obstacole sunt, de exemplu, intersectându-se cu dislocare planul de alunecare. Limitele de cereale sunt obstacole de netrecut în fața lor luxații se acumulează. Fiecare grup de dislocare creează un câmp de stres, alungare dislocarea se apropie. Cu cat mai multe dislocărilor în cluster, cu atât mai puternică repulsie și metal cu atât mai greu este deformat. Atunci când densitatea de dislocare în acumularea ajunge la o anumită valoare, în această locație apare o fisură.
Fig. 4. Dependența gradului de deformare a proprietăților mecanice
magazine de metal la rece a lucrat 5-10% din energia cheltuită pentru deformare. Energia stocată este cheltuită pentru formarea defectelor zăbrele (densitate dislocare crește la 109-1012 cm2) și deformarea elastică a grilajului. Proprietățile de metal călit la rece sunt schimbate cu atât mai mult, cu atât mai mare deformare.
Odată cu creșterea caracteristicile de rezistență de deformare (duritate, e o, s 0,2 s exercitare), și ductilitate și picătură tenacitate. Fier naklepyvayutsya viguros la etapa inițială de deformare, apoi cu creșterea deformare proprietăți mecanice variază ușor.
Odată cu creșterea gradului de deformare a 0,2 s fluiditate limită crește rezistența finală mai repede în s. Ambele caracteristici au sever de metal călit rece sunt comparate, iar elongare d devine zero. Această stare este un metal călit-rece limită; atunci când încercați să continue deformarea metalului este distrusă. Prin întărire duritatea și rezistența la tracțiune în posibil să crească cu 1,5 - 3 ori și stresul s randamentul de 0,2 până la 7,3 ori.
Odată cu creșterea gradului de deformare crește rezistivitate electrică, forța coercivity a redus permeabilitatea magnetică și densitatea metalului. metale niturilor coroda ușor și sunt predispuse la stres coroziune cracare.
În ciuda scăderii ductilitate, durificare este utilizat pe scară largă pentru a crește rezistența pieselor din metodele formare la rece (de exemplu, fier, desen, ștanțare foaie).
plasticitate redusă în timpul lucrului la rece îmbunătățește materialele prelucrabilitate vâscoasă și ductil (alama, aliaje de aluminiu și altele.).