Пластична деформація

Деформація являє собою процес, при якому під впливом прикладених до тіла навантажень змінюється його розмір і форма. Процес зміни може бути двох видів. До першого відноситься оборотна (пружна), до другого - залишкова (пластична) деформація.

Перший тип являє собою процес, при якому після усунення навантаження тіло приходить в свою первинну форму. При цьому змінюється відстань між атомами в межах параметрів кристалічної решітки.

Пластична деформація являє собою процес, при якому тіло після усунення навантаження не відновлює первинну свою форму. Така зміна супроводжується значним зміщенням частин кристала по відношенню один до одного на відстань, що перевищує відстань в кристалічній решітці між атомами.

Пластична деформація завжди слідує за пружною. В результаті, загальна зміна в момент впливу навантаження включає два процеси - оборотний і залишковий.

Деформація металів має велике практичне значення. Це пов'язано, в першу чергу, з тим, що обробка матеріалу тиском ґрунтується на процесах зміни форми і розміру заготовок. Разом з цим, що з'являється внутрішнє напруження впливає на фізико-хімічні та механічні властивості матеріалу.

Пластична деформація металів (її характер і величина) залежить від пластичності матеріалів. Ця властивість може бути оцінений в процесі відносного звуження або подовження зразків при випробуванні на розтяг. Характеристики пластичності металів включають також показник ударної в'язкості. Ця властивість показує роботу руйнування в процесі згинання надрезанного зразка по відношенню до площі перетину ділянки надрізу.

Пластичність матеріалу підвищується зі збільшенням різниці між межею плинності і міцності. Пластична деформація в тендітних матеріалах практично не виникає. У зв'язку з тим, що у них показник межі текучості наближений до рівня межі міцності, руйнуються вони досить швидко. Так відбувається, наприклад, зі склом, фарфором, чавуном, гірськими породами. Тим часом, нагрівання металу до високої температури призводить до того, що показник межі міцності практично збігається зі значенням межі текучості.

Залишкове зміна матеріалу полікристалічної структури має деякі особливості в порівнянні з цим же процесом у тіла монокристалічного. Холодна пластична деформація складається з зміни форми і розміру окремих зерен і зміною в прикордонних обсягах. При тому, що окремі зерна піддаються деформації Двійникування і ковзанням, їх взаємний зв'язок і множинність в поликристаллическом тілі вносять деякі особливості в процес.

У зв'язку з тим, що площини ковзання орієнтовані в просторі довільно, сам процес буде відбуватися по-різному. Першими починають деформуватися ті зерна, площини ковзання яких піддаються максимальним дотичним напруженням. При цьому сусідні елементи будуть поступово залучатися до процесу. Деформація змінює їх форму - вони стають витягнутими по напрямку до течії металу найбільшої інтенсивності (уздовж, щодо направлення деформації).

Таким чином, матеріал набуває будову волокнисте. Витягнуті неметалеві включення є причиною різниці у властивостях волокон поперек і вздовж. Зміна форми зерен супроводжується зміною орієнтування кристалічних решіток в просторі. Після того, як більшість елементів будуть мати однакову орієнтування, сформується текстура деформації.