Зв'язок між властивостями сплавів і типом діаграми стану
Тому що вид діаграми, також як і властивості сплаву, залежить від того, які сполуки або які фази утворили компоненти сплаву, то між ними повинна існувати певний зв'язок. Ця залежність установлена Курнаковим, (див. мал.).
Зв'язок між властивостями сплавів і типом діаграми стану
При утворенні механічних сумішей властивості змінюються за лінійним законом. Значення характеристик властивостей сплаву перебувають в інтервалі між характеристиками чистих компонентів.
При утворенні твердих розчинів з необмеженою розчинністю властивості сплавів змінюються по криволінійній залежності, причому деякі властивості, наприклад, електроопір, можуть значно відрізнятися від властивостей компонентів.
При утворенні твердих розчинів з обмеженою розчинністю властивості в інтервалі концентрацій, що відповідають однофазним твердим розчинам, змінюються за криволінійним законом, а у двофазній області - за лінійним законом. Причому крайні крапки на прямій є властивостями чистих фаз, гранично насичених твердих розчинів, що утворять дану суміш.
При утворенні хімічних сполук концентрація хімічної сполуки відповідає максимуму на кривій. Ця крапка перелому, що відповідає хімічній сполуці, називається сингулярною крапкою.
Лекція Навантаження, напруги й деформації. Механічні властивості. Фізична природа деформації металів.
Деформацією називається зміна форми й розмірів тіла під дією напруг.
Напруга – сила, що діє на одиницю площі перетину деталі.
Напруги й викликувані ними деформації можуть виникати при дії на тіло зовнішніх сил розтягання, стиску й т.д., а також у результаті фазових (структурних) перетворень, усадки й інших фізико-хімічних процесів, що протікають у металах, і пов'язаних зі зміною об'єму.
М
етал,
що перебуває в напруженому стані, при
будь-якому виді навантаження завжди
випробовує напруги нормальні й дотичні
Схема виникнення нормальних і дотичних напружень у металі при його навантаженні
Ріст нормальних і дотичних напружень приводить до різних наслідків. Ріст нормальних напруг приводить до тендітного руйнування. Пластичну деформацію викликають дотичні напруження.
Деформація металу під дією напруг може бути пружної й пластичної.
Пружної називається деформація, що повністю зникає після зняття зухвалих її напруг.
При пружному деформуванні змінюються відстані між атомами металу в кристалічній решітці. Зняття навантаження усуває причину, що викликала зміну міжатомної відстані, атоми стають на колишні місця, і деформація зникає. Пружна деформація на діаграмі деформації характеризується лінією ОА
Діаграма залежності деформації металу від діючих напруг
Якщо нормальні напруги досягають значення сил міжатомних зв'язків, то спостерігається тендітне руйнування шляхом відриву (мал.6.3.)
Схема пружної деформації й тендітного руйнування під дією пружних напружень а – ненапружена решітка металу; б – пружна деформація; в, г – тендітне руйнування в результаті відриву
Залежність між пружною деформацією і напругою виражається законом Гука
де: Е - модуль пружності.
Модуль пружності є найважливішою характеристикою пружних властивостей металу. По фізичній природі величина модуля пружності розглядається як міра міцності зв'язків між атомами у твердому тілі.
Ця механічна характеристика структурно нечутлива, тобто термічна обробка або інші способи зміни структури не змінюють модуля пружності, а підвищення температури, що змінює міжатомні відстані, знижує модуль пружності.
Пластичними або залишковими називається деформація після припинення дії її напруг, що викликали.
При пластичному деформуванні одна частина кристала переміщається стосовно іншої під дією дотичних напружень. При знятті навантажень зрушення залишається, тобто відбувається пластична деформація У результаті розвитку пластичної деформації може відбутися грузле руйнування шляхом зрушення.
Схема пластичної деформації й грузлого руйнування під дією дотичних напружень а – ненапружена решітка; б – пружна деформація; в – пружна й пластична деформація; г – пластична деформація; д, е – пластичне (грузле) руйнування в результаті зрізу