Физико-механические свойства материалов: Конспект лекций (Общие положения материаловедения. Механические свойства в случае стандартного воздействия. Напряженное состояние произвольно нагруженной детали. Магнитные свойства), страница 13

Предел текучести - это нагрузка, выше которой появляется пластическая деформация, т.к. появление пластической деформации связано, с изменение структуры виде срабатывания источника Франк- Рида, т.е. образуются новые дислокации, суммируясь новые дислокации способствуют появлению остаточной деформации на макроскопическом уровне.

Ограничить срабатывания источника Франка-Рида, т.е. привести такие мероприятия которые ограничивают и предел текучести возрастают. Для реализации разупрочнения необходимо произвести такие изменения в структуре, которые обеспечили срабатывание источника Франка-Рида.

В основы положены чистые атомы. При переходе к бинарным сплавам, положены атомы 2х вариантов  

твердыми растворами:

-  неравномерное распределение компонентов

-  кристаллическая решетка растворителя А

-  химический состав может быть неравномерным

-  атомы внедрения, атомы замещения (Fe-C почти чистое железо)

химические соединения:

-  кристаллическая решетка своя

химический состав в кристалле постоянный AnBm

новые виды кристаллов

При хаотическом распределении атомов сплавы называются твердыми растворами (А-В).

При упорядоченном распределении атомов получаются химические соединения (АnBm).

Сплошность кристаллической решетки химических соединений приводит к тому, что пластическое деформирование подобного рода кристалла весьма ограничено. В связи с этим, вкрапления таких кристаллов в матрицу является ограничителями пластической деформации матрицы и при определенных условиях способствует ее упрочнению.

Идея упрочнения в машиностроительных изделиях, это повышение предела текучести. Поднять придел текучести - придать более изящное размеры, но снижается трещоностойкость.

Частица соизмерима с источником Франка-Рида. Измерили размер частиц и увеличился предел текучести и так до соизмерения с атомами, и так далее химическое соединения распадается на твердый раствор замещения и внедрения.

1.  Для повышения трещиностойкости необходимо увеличивать радиус в устье трещины.

2.   Необходимо чтобы матрица была как можно более пластична.

3.  В матрицу ввести мягкие частицы дополнительно с твердыми.

4.  Деление дислокаций.

Данный принцип управления реализуется в четырех вариантах.

1.Чистые металлы или твердые растворы.

Как реализовать упрочнение: осуществить упрочнение за счет пластической деформации

Как реализовать разупрочнение: убрать дислокации.

р0 - рекристаллизационный отжиг (нагрев до 0,4 Тпл, выдержка и охлаждение).

2. Система железо-углерод.

Упрочнение: нагрев в аустенитную область (аустенитизация), далее закалка (быстрое охлаждение до комнатной температуры 4      2). Эта операция называется низкотемпературный отжиг.

Разупрочнение: аустенитизация  -  закалка  -  улучшение (высокотемпературный отжиг  4     1)

Дополнительный вариант аустенитизация: медленное охлаждение  -  нормализация  -  отжиг.

3. Дисперсионное твердение (применимо практически для любых цветных металлов).

Разупрочнение: нагрев -  закалка в воду (2      3) пересыщенные твердого раствора старения.

4. Сплавы на основе благородных металлов, эффект упорядоченного разупрочнения: закалка отжиг.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

Магнитные свойства – характеристика отклика материала на магнитное воздействие.

Внутри материала возникает поле, наведенное внешним полем.

I – намагниченность

χ – магнитострикция

1. Модель структуры для объяснения магнитных свойств

- субатомный уровень

Магнитное воздействие – силовое воздействие электрически заряженных частиц, двигающихся относительно друг друга.

Магнитонейтральные атомы – у них электронные оболочки (медь, алюминий, золото)

- микроскопический уровень

Магнитные атомы формируют маленькие магнитные моменты, поэтому намагниченность стремится к нулю. С большим магнитным моментом атомы упорядочены и также совершают тепловые движения.

- структурный уровень (макроскопический)

2. Модель воздействия.

3. Модель отклика

- появляется наведенное магнитное поле образца – намагниченность

- магнитострикция

- метод сдерживания образца

- перемагничивание