рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Физика
- /
- Твёрдость материала по Бринелю рассчитывают исходя из площади отпечатка.
Реферат Курсовая Конспект
Твёрдость материала по Бринелю рассчитывают исходя из площади отпечатка.
Твёрдость материала по Бринелю рассчитывают исходя из площади отпечатка. - раздел Физика, Свойства пластически деформированных металлов ...
|
[HB] = 1Па
Для стали 
~ 0,4 HB
Для бронзы, латуни ~ 0,25 HB
Влияние энергии химических связей на свойства материалов
Свойства материалов определяются химическим составом и внутренним строением. При одном и том же химическом составе свойства материалов могут существенно отличаться в зависимости от условий их получения и эксплуатации.
Так как любой материал представляет собой продукт взаимодействия огромного количества атомов одного или нескольких химических элементов, то его свойства прежде всего зависят от типа и энергии химической связи составляющих атомов. При любом характере химического сродства частицы тела стремятся расположиться в таком порядке и на таких расстояниях, которые обусловливают относительный минимум энергии всей системы, иными словами, ее наиболее устойчивое в данных условиях состояние. Эти равновесные расстояния между частицами обозначим R0.
При очень больших взаимных расстояниях атомы практически не взаимодействуют друг с другом, так что энергию их можно считать постоянной и равной нулю. При уменьшении расстояния между атомами проявляются силы притяжения и потенциальная энергия понижается. При некотором равновесном расстоянии R=Ro энергия W принимает минимальное значение, а результирующая сила взаимодействия F = dW/dR становится равной нулю. При дальнейшем сближении частиц возникнут силы отталкивания, так как внешние слои атомов, заряженные отрицательно, придут в тесное соприкосновение.
Общая зависимость изменения энергии W и сил взаимодействия F пары частиц в молекулах выражается кривой взаимодействия, приведенной на рисунке.
В условиях равновесия частицы располагаются в минимумах потенциальной кривой — в «потенциальных ямах». Величина Wmin характеризует энергию связи частиц, т. е. ту энергию, которую нужно затратить, чтобы разобщить структурные элементы тела. Максимум величины F представляет собой теоретическое усилие, которое может выдержать тело при упругом растяжении. Величина ΔW — энергия перехода частиц из одного относительно устойчивого состояния в другое.
Знание кривых взаимодействия позволяет судить о ряде общих свойств тел и особенностях их поведения. Чем ниже расположена точка Wmin, тем выше энергия связи частиц тела, выше его температура плавления, больше модуль упругости, меньше температурный коэффициент линейного расширения и т. д. Хотя точный вид кривой взаимодействия зависит от конкретных свойств взаимодействующих частиц и от направления, в котором она исследуется, однако в общих чертах ее вид определяется типом и энергией химической связи. При воздействии на тело силовых полей частицы тела смещаются из равновесных положений. При этом могут наблюдаться три случая.
1. Ни одна частица не перемещается через вершины потенциальных кривых (не переходит через потенциальные барьеры). Тогда мы имеем дело с упругими безгистерезисными явлениями, при которых состояние системы при данном значении поля одинаково как в процессе его приложения (при возрастании напряженности поля), так и в процессе уменьшения напряженности поля.
2. Некоторые слабо связанные или все частицы силовое поле перебрасывает через потенциальные барьеры из одного относительно устойчивого состояния в другое, но после снятия внешнего воздействия под влиянием внутренних напряжений или теплового движения устанавливается статистически первоначальное состояние. Это бывает тогда, когда осуществляются переходы через потенциальные барьеры, сравниваемые по порядку со средней тепловой энергией частиц. В этом случае происходят упруго-гистерезисные процессы. Такие процессы характеризуют замкнутыми кривыми, называемыми циклами гистерезиса.
3. Если поле перемещает частицы через достаточно высокие потенциальные барьеры, то при снятии внешнего воздействия проявляется остаточный эффект. Он наблюдается при пластической деформации металлов, получении постоянных магнитов, электретов и т. д.
Если во втором или третьем случае, т. е. при переходе через потенциальные барьеры, процесс идет последовательно, то после перехода возникают «пробойные явления» — электрический ток, течение материала и т. п.
Теоретическая и реальная прочности кристаллов на сдвиг
Рассмотрим кристалл
|
Тогда общая сила 
(где N – количество пар электронов и ионов)
a – период кристаллической решётки
Тогда 
|
Отсюда - прочность кристалла в зависимости от периода
кристаллической решётки
Основным механизмом пластического течения кристаллов является сдвигообразование. Долгое время считалось, что такое сдвигообразование происходит путем жесткого смещения одной части кристалла относительно другой одновременно по всей плоскости скольжения SS.
В неискаженной решетке атомы двух соседних параллельных плоскостей занимают положения равновесия, отвечающие минимуму потенциальной энергии (рис. а). Силы взаимодействия между ними равны нулю. При постепенном смещении одной атомной плоскости относительно другой возникают касательные напряжения, препятствующие сдвигу и стремящиеся восстановить нарушенное равновесие (рис. б). Критическое скалывающее напряжение должно составлять десятую долю от модуля сдвига. В таблице приведено τк для ряда металлических кристаллов, определенное из опыта и вычисленное теоретически. Сравнение этих величин показывает, что реальная прочность кристаллов на сдвиг на 3—4 порядка меньше теоретически вычисленной прочности этих кристаллов. Это свидетельствует о том, что сдвиг в кристаллах происходит не путем жесткого смещения атомных плоскостей друг относительно друга, а осуществляется таким механизмом, при котором в каждый момент имеет место смещение относительно малого количества атомов. Это привело к развитию дислокационной теории пластического течения кристаллов.
γ- деформация сдвига
- напряжение сдвига
|
G – модуль сдвига
| Металл | τк, 10-7Па (эксперимен-тальное) | G, 10-7 Па | τк, 10-7Па (теоретическое) | |
| G/2π | G/30 | |||
| Медь Серебро Никель Железо Магний Цинк Кадмий | 0,10 0,06 0,58 2,90 0,08 0,09 0,06 |
Лекция 4
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Свойства пластически деформированных металлов
На сайте allrefs.net читайте: "Свойства пластически деформированных металлов"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Твёрдость материала по Бринелю рассчитывают исходя из площади отпечатка.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.022 сек.
Новости и инфо для студентов