Tadbiqiy mexanika

Metallarda yoyiluvchanlik

Metal materiallarda yoyiluvchanlik hodisasi yuk og`irlik ostidagi materialdagi tiklanish haroratidan yuqorida sodir bo`ladi. Normal cho`ziluvchanlik testida material tiklanish haroratidan pastda mustahkamlashadi va cho`zilish doimiy og`irlik ostida to`xtaydi, tiklanish haroratidan yuqorida, qayta kristallashish va mustahkamlashish o`rtasida tenglik yuzaga kelishi mumkin.

Materialni ma`lum bir taranglik yoki yoyiluvchanlik surati bilan bir maromda cho`zib boorish mumkin. Asosiy yoyiluvchanlik javobi 0,4 … 0,5 T_s1 dan yuqori haroratdagina yuz berishi mumkin, bu yerda T_s Kelvin shkalsida mutlaq erish haroratini ko`rsatadi. Misol uchun, qo`rg`oshinning erish harorati 327 ˚C Kelvin shkalasida 600K ga to`g`ri keladi.

Mos ravishda, yoyiluvchanlik 240 … 300K dan yuqori haroratda bo`lishi mumkin, bu -33 ˚C …+27 ˚C ga to`g`ri keladi, boshqacha aytganda atrofdagi harorat ta`sirida bo`ladi.

Boshqa tarafdan po`latda, yoyiluvchanlik faqatgina 500 … 600 ˚C da sodir bo`ladi.

Bu qurilma tajribalar xona harorati atrofida olib borilishi uchun qo`rg`oshin va politetilin bilan ta`minlangan.

Yoyiluvchanlik testida namuna ma`lum bir o`zgarmas haroratdagi doimiy og`irlikka bog`liq bo`ladi. Namunaning vaqt o`tib kengayishi qayd etib boriladi.

1-Bosqich: Birlamchi yoyiluvchanlik

Dastlabki o`ta yuqori yoyiluvchanlik suratidgi qaytarilish. Bu nuqtada, material qattiqlashishining ta`siri ortadi.

2-Bosqich. Ikkilamchi yoyiluvchanlik

O`zgarmas yoyiluvchanlik surati. Bu nuqtada kristalning tiklanishi va materialnning qattiqlashishi tenglikda bo`ladi. Bu qism barcha tajribalarda ham sodir bo`lishi shart emas.
3-Bosqich. Uchlamchi yoyiluvchanlik

Sinish va effektiv bosimdagi o`sishdan so`ng qaytarilish maydonining qisarishi natijasida yoyiluvchanlik surati yana oshib, materialning sinishiga olib keladi. Sinuvchan mteriallarning past darajada cho`ziluvchanligi tufayli 3-Bosqich juda qisqa davom etishi mumkin.

Tarkibiy qismlar umuman olganda, shunday yuklanadi-ki, ular faqatgina ikkilamchi yoyiluvchanlik bosqichidagina kiradi. Bu tarkibiy qismning hayot davomiyligini aniqlab beradi.

Ikkilamchi yoyiluvchanlik bosqichini turli xil omillar aniqlab beradi., ulardan eng muhimi bosim va haroratdir. Yoyiluvchanlik surati ε va bosim σ va/yoki harorat T o`rtasidagi eng ko`p uchraydigan munosabat quyidagicha:

Bu tenglamada, A va n material doimiylardir, E kristallararo chegaralardagi sekin yuz berayotgan jarayonlarni tezlatish uchun ishga tushiriladigan energiya va R universal gaz doimiysi (8,31 J/mol).

9.1
Logarifmlashtirish orqali quyidagiga ega bo`lamiz

9.2

O`zgarmas haroratda, grafik n qiyalik bilan to`g`ri chiziqni hosil qilishini qayd etish mumkin, ayni paytda esa o`zgarmas bosim E qiyalik bilan to`g`ri chiziq hosil qiladi.

Bunday munosabatlar doimo ham amal qilmaydi. Misol uchun, bosim eksponentasi n bosimning o`ziga bog`liq bo`ladi. Amalda, ayrim hollarda o`ta murakkablik qilgani uchun, boshqa formula yoyiluvchanlikni tasvirlash uchun ishlab chiqilgan.

Turli xil og`irliklar uchun namuna singuncha ketadigan vaqtni yoyiluvchanlik diagrammasida kuzatish mumkin. Keyin u yoyiluvchanlik kuchi egri chizig`ini hosil qiladi.