Различают 14 типов элементарных ячеек кристаллических решеток металлов. Наиболее распространенными среди них являются гранецентрированная кубическая (ГЦК) и объемно-центрированная кубическая (ОЦК). На одну ячейку ГЦК решетки приходится 4 атома, а на ОЦК - 2 атома. Эта величина, т.е. число атомов, приходящееся на 1 элементарную ячейку, называется базисом.
Ряд
металлов в зависимости от температуры имеют различную кристаллическую решетку.
Такая способность металлов существовать в различных кристаллических формах
называется полиморфизмом или аллотропией. Переход одной
кристаллической модификации в другую, называется перекристаллизацией, а
температура перехода, темп-ой перекристаллизации или темп-ой
полиморфного превращения. Полиморфную модификацию, устойчивую при более
низкой темп-ре обозначают индексом
, при более
высокой
, затем
и
т.д.
Все детали машин в процессе эксплуатации подвергаются воздействию внешних нагрузок: растягивающих, изгибающих и пр. Вследствие чего изменяется форма детали, т.е. она деформируется.
Деформация-это изменение формы и размеров тела под действием напряжений.
Напряжение-это
отношение усилия (силы), приложенного к конструкции площади ее сечения.
(
)
Металл, находящийся в напряженном состоянии всегда испытывает два вида напряжения: нормальное и касательное.
Если нагрузки небольшие, то после прекращения их действия деталь принимает свою первоначальную форму - деформация исчезает.
Св-во материалов принимать первоначальную форму после прекращения действия внешних сил, называется упругостью, а деформацию, исчезающую после снятия нагрузки – упругой.
Способность
материала получать остаточные изменения формы и размеров без разрушения,
называется пластичностью. (характеристики: относительное
удлинение (
) и сужение (
)).
Заключительная стадия деформирования материалов – это разрушение, т.е. разделение твердого тела на части. Различают хрупкое и пластическое (вязкое) разрушение.
Для хрупкого разрушения характерно:
1) происходит путем отрыва, под действием
нормальных растягивающих напряжений (
),
когда они достигают значения сопротивлению отрыва материала.
2) разрушению предшествует практически только одна упругая деформация.
3) для разрушения требуется работа только на упругую деформацию, и эта работа сравнительно мала.
4) трещина разрушения острая, ветвящаяся и распространяющаяся практически мгновенно (2 км/с для стали).
5) плоскость разрушения – гладкая, с металлическим блеском и перпендикулярна направлению действия нагрузки.
Для вязкого разрушения характерно:
1)
происходит путем сдвига
(среза) под действием касат. напряжений (
),
когда они достигают значения сопротивления срезу материала.
2) разрушению предшествует значительная пластическая деформация, вследствие чего на разрушение затрачивается большая работа.
3) трещина разрушения тупая и распространяется с малой скоростью.
4)
Образуется пепельный
волокнистый излом без металлического блеска, что связано с пластическим
деформированием металла. Плоскость излома расположена под
к направлению действия нагрузки.
В металлах может иметь место и тот, и другой вид разрушения и часты случаи смешанных вязко-хрупких разрушений. Характер разрушения для одного и того же металла зависит от многих факторов, основным из которых являются 2 (температура и наличие надрезов).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.