Металл конструкцияларда ишлатиладиган материалларнинг физик хусусиятлари. Пўлатнинг статик юк остида ишлаши Режа

Металл конструкцияларда ишлатиладиган материалларнинг физик хусусиятлари. Пўлатнинг статик юк остида ишлаши
Режа:

1.Пластик деформациянинг механизми ва пластик бузилиш

2.Механик хусусиятларнинг хароратга боғликлиги
3.Пўлатнинг қариши

1. 
   Пластик деформациянинг механизми ва пластик бузилиш
   

Маpлумки, барча металлар поликристаллл конструкцияга эга булиб, оддий холда кристаллчалар металлнинг бутун хажми буйлаб бетартиб жойлашади. Ишлов берилган пулатларда эса кристалллар маълум тартиб билан жойлашиб, унинг атомлари аник туғри бурчакли даврий панжара хосил қилади. Атомларнинг жойлашув тартиби кристаллларнинг хусусиятига таъсир курсатади.
Атомларнинг кристалл панжаралари орасида доимий узаро тасир кучи мавжуд булади. Агар белгиланган икки атом орасида масофа катта булса узаро тортилиш кучи, агар масофа кичик булса - бир-бирини итариш кучи мавжуд булади. Ушбу кучларнинг мавжудлиги ва уларнинг йуналишларига караб металлнинг хусусиятини белгиловчи кристаллланиш хосил булади. Зуриктирилмаган эркин кристалллда кучларнинг йуналиши уни ташкил этган атомдаги кучларнинг йуналишига ухшайди. Агар кристаллга ташкаридан зурикиш берилса, панжарадаги атомлар бир-бирига нисбатан силжийди ва улар орасидаги таъсир кучлари хам узгаради. Силжиш сабабли хосил бўлган тасир кучи мураккаб конуниятга эга булсада, нисбатан кичик силжишлар учун бу конуниятни чизикли боғланиш деб караш мумкин (Гук конуни).
Ташки таъсир олиниши билан атомлар кристалл панжарадаги узининг дастлабки урнига кайтади ва жисмнинг геометрик шакли бошланғич холатини эгаллайди. Ушбу хусусият металлнинг қайишоқлигини белгилайди ва адабиётларда материалнинг эластиклик хусусияти деб қабул қилинган.
Ташки таpсир етарлича катта булса, пластик деформация руй беради ва кристаллл панжарада кайтмас силжиш хосил булади. Силжиш бурчаги тахминан 45⁰ бурчак остида булиши куплаб тажрибаларда кузатилган (1.2 а-расм)
Якка кристаллнинг узида пластик деформация панжарани ташкил этган заррачаларнинг бутун кисми буйлаб текис силжийди.
Бундай силжиш натижасида олдинги атом урнига унинг кетидаги атом келиб урнашади, яoни хамма атомлар панжарада белгиланган уринни эгаллайди, факат кристалллнинг ташки шакли узгаради холос
1.2 б- расмдаги А-А чизик дислокация чизиьи дейилади. Кристаллл панжарадаги атомларнинг узаро таъсир кучи каттик жисмлар физикасидаги назарий усуллар билан хисобланади. Ушбу усул билан аникланган кучлар оркали пластик деформация хосил килувчи силжиш зурикишларини ифода этсақ тажрибада кузатилган зурикишлардан минглаб маротаба катта кийматларни курсатади.





б)

а)





1.2-расм. Монокристаллнинг силжиши

Назарий хисоб ва тажрибада кузатилган натижалардаги кескин фарк шундан иборатки, пластик деформация жараёнида атомларнинг хаммаси бир вактда эмас, балки тулкинга ухшаб иккинчи холатга кетма-кет утади. Бунинг учун кристалл пранжарасида бирор бошланьич нуксон булиши кифоя. Афсуски, бундай нуксонлар хар хил шаклда кристаллларда доимо учрайди. Нуксонларнинг икки хили мавжуд деб кабул килинган: нуктали нуксон ва кристалл панжарани мунтазамликдан чикарувчи чизикли нуксонлар (1.3-расм).

1.3-расм. Атом панжара нуксонлари:
а) панжара тугунида атом урнини буш колиши; б) панжара тугунида бегона атомнинг булиши; в) панжара тугунида бегона атомнинг булмаслиги.

Табиатда аслида металлар хам мутлак эластик хусусиятга эга эмас, озгина куч таъсирида хам пластик деформация хосил булиши айникса металларга хос хусусият хисобланади. Пластик деформация хосил булишига юқоридаги нуксонлар сабаб булсада, бу нуксонлар бошланғич юкланиш даврида унчалик сезиларли таъсир курсатмаганлиги сабабли ташки юк таъсирида деформация чизикли конуният билан узгаради.

2.Механик хусусиятларнинг хароратга боғликлиги
Пулатни механик синаш жараёни одатда уй хароратига мос (+15-+20С) шароитда утказилади. Меoёрларда пулатнинг оқувчанлик ва вактинчалик каршилиги чегараси хам нормалpp шароит учун берилади.
Кузатишлар ва тажрибалардан маълум булишича, металларнинг мустахкамлиги харорат таъсирида пасаяди, пластиклик хусусияти эса ортади. Углеродли пулатда бу хол бироз бошкача булади: 200-250⁰С хароратгача пулатнинг мустахкамлик чегараси энг катта кийматга эришади, аммо харорат бундан кутарилиши билан мустахкамлиги кескин пасаяди.
Металлар 300-400⁰С дан бошлаб, узгармас юк остида жуда секин булсада тухтовсиз деформацияланади. Юкланиш ёки харорат ортиши билан деформацияланиш тезлиги хам ортади.


3.Пўлатнинг қариши
Чидамлилик чигараси даврлар сонидан ташқари давр характерига ҳам боғлиқ. Тебранувчи кучланишларнинг энг юқори қиймати ва кичик қиймати нисбат давр характери дейилади
Кучланиш тўпланиши мақжуд бўлган жисмларда толиқиш жараёни тезлашади. чиламлилик чегараси яхлит кесимли намунага қараганда бир мунча паст булади.
Мустахкамлик оширилган пулатларнинг чидамлилик чегараси Ст 3маркали пўлатникига нисбатан юқори бўлсада, кучланишлар тўпланиши мавжуд бўлганда уларнинг чидамлилик чегарасидан паст бўлади. Шунинг учун ўзгарувчан юклар таъсирида ишловчи қурилмаларда юқори мустахкамли пўлатларни ишлатиш хамма вақт ҳам мақсадга мувофиқ бўлавермайди.
Толиқиш фақат кўп даврли такрорланувчи кучланишларда содир бўлмай, баъзан кам даврли катта кучланишларда ҳам юзага келади. Бундай толиқиш кам даврли толиқиш дейилади.
Назорат саволлари:
1. Пластик деформациянинг механизми ва пластик бузилишини тушинтиринг.
2. Механик хусусиятларнинг хароратга боғликлигини тушинтиринг.
3. Пўлатнинг қариши нималарга боғлиқ?