Mustaqil ta’lim uchun tavsiya etilayotgan mavzular

Metallarning elastik va plastik deformatsiyalanishi

Elastik deformatsiya. Agar tashqi kuch ta'siridan keyin jism formasiga (geometriyasiga), strukturasiga, hamda xossalariga deformatsiyaning ta'siri butunlay qolmasa, bunday deformatsiyaga sabab elementar kristall panjaradagi atomlar orasidagi masofaga juda kam o`zgarganligi sababli atomlar orasidagi ta'sir kuch natijasida kristall panjara o`z holatini tezda yana tiklaydi. Shuning uchun elastik deformatsiya natijasida forma o`zgarishlar ro`y bermaydi. Elastik deformatsiya, detallarni ishlash jarayonida juda ko`p martalab ro`y beradi. Bu esa metallarning eksplotatsion xossalarini belgilaydi.

Plastik deformatsiya. Tashqi kuch ta'siri ostida, urinma kuchlanish ma'lum miqdordan (oquvchanlik chegarasidan) oshib ketishi natijasida ro`y beradi va tashqi ta'sir etayotgan kuch olinganda metall formasi o`zining avvalgi holiga qaytib kelmaydi. Plastik deformatsiyada strukturada o`zgarishlar ro`y berib u qoldiq xarakterga ega.

Plastik deformatsiya kristallografik yuzalarni bir-biriga nisbatan siljishi yoki ikkilanishi orqali ro`y beradi. Lekin siljish atomlarni soni ko`p bo`lgan yuza bo`yicha osonroq bo`ladi, chunki shu yuza yo`nalishi bo`yicha siljishga bo`lgan qarshilik kamroq bo`ladi.

Siljish protsessini kuz oldingizga keltirish uchun silindr ustiga taxta qo`yib uning ustida o`ynayotgan sirk artistini eslang. Artist turgan taxtachani tagida qancha ko`p silindr bo`lsa, uning harakati shuncha osonlashadi, chunki har tomonga siljish imkoniyati kuchayadi, ya'ni siljishni butun bir sistemasi vujudga keladi.

Demak, metallda qancha siljish yuzalari va yo`nalishi ko`p bo`lsa, uni plastik deformatsiyaga bo`lgan qobiliyati shuncha ko`p bo`ladi. Kub yacheykaga ega bo`lgan (MKE yeki YoMKE) metallar oson plastik deformatsiyalanadi, chunki ularda siljish yo`nalishlari ko`pdir. Elementar kristall panjarasi geksogonal bo`lgan metallarda siljish yo`nalishi kam bo`lgani uchun qiyin deformatsiyalanadi, ya'ni ularni juvalash, shtamplash ancha qiyin.

Ammo siljish jarayoni osonroq, kristallarni bir qismini ikkinchisiga nisbatan ko`chishi deb tushunish noto`g`ri bo`ladi. Bunday mukammal va tartibli siljish juda katta kuchlanishni talab qilgan bo`lardi.

Siljish ilgari aytganidek kristallarda dislokatsiyaning ostida, atomlar bir atom masofaga ko`chmasdan balki bir atom masofadan ancha kamroq masofaga kuchayadi, bunda atomlar faqat qatlam tekisligida emas, balki uchiga parallel bo`lgan hamma atom qatlamlarida ko`chish ro`y beradi. Bunday siljish dislokatsiya orqali ro`y beradi. Dislokatsiya bunday siljishi uchun unga ko`p kuchlanish kerak bo`lmas ekan. Masalan teng bo`lgandek siljish ro`y beradi. (Bunda, siljish moduli, masalan temir uchun =84000 MPa, mis uchun = 35000 MPa, alyuminiy uchun = 28000 MPa, va x.k.).

Vaholanki bir tekis bir atom masofaga ko`chib siljishi uchun (nazariy mustahkamlik) = 0,15 ga teng bo`lishi kerak. Ya'ni real siljish uchun kerak bo`lgan kuchlanish bilan, nazariy mustahkamlik orasida 100-100 marta farq bor.

Ammo, kristallanish jarayonida dislokatsiyani ko`chishi juda chegaralanganini hisobga olsak, metallardagi juda katta plastik deformatsiya faqat dislokatsiyalarni harakatidan yoki ularni yangi paydo bo`lgan dislokatsiyalar hisobiga o`sishidan deb tushunmoq kerak.

Metallarni deformatsiyalanishi jarayonida dislokatsiyani hosil bo`lishi to`g`risida 1940-yilda M. Frenkel tomonidan bashorat qilingan edi, 1950 yilda bu bashoratni to`g`ri ekanligi bir paytda bir-biridan bexabar hodda ikkita olim Frank va Rid tomonidan isbotlandi.

Frank va Rid tomonidan metallar deformatsiyalangandek dislokatsiyani paydo bo`lishi va uning o`sishi mexanizmi tushuntirib berildi. Polikristalitlarda ham monokristalitlarga o`xshash deformatsiya siljish va ikkilanish orqali boradi. Polikristalitlarda har bir donachani plastik

deformatsiyalanish orqali forma-geometrik o`lchamlari o`zgaradi. Lekin, donachalar yo`nalishi bir xil bo`lmagani uchun, plastik deformatsiya butun hajm bo`yicha bir xil bo`lmaydi. Juda katta plastik deformatsiya natijasida donachalar kuch yo`nalishi bo`yicha cho`ziladi, tolasimon struktura yoki qatlamli struktura hosil bo`ladi.