Bandorên Deformasyona Plastîk li ser Taybetmendiyên Mekanîkî yên Metalan
Deformasyona plastîk di zanist û endezyariya materyalan de têgeheke bingehîn e, ku deformasyona daîmî ya materyalek temsîl dike ku rastî zextên li derveyî sînorê xwe yê elastîk tê. Ev diyarde bandorek kûr li ser taybetmendiyên mekanîkî yên metalan dike, taybetmendiyên wekî hêz, nermbûn, hişkbûn û hişkbûnê diguherîne. Fêmkirina van bandoran ji bo pêvajoyên sêwirandin û çêkirinê yên ku metal di bin şert û mercên barkirinê yên cûrbecûr de ne pir girîng e.
Bingehên Deformasyona Plastîk
Ji bo destpêkê, girîng e ku meriv di navbera deformasyona elastîk û plastîk de cudahî bike. Deformasyona elastîk berevajî ye; dema ku stresa sepandî tê rakirin, materyal vedigere şeklê xwe yê eslî. Lêbelê, deformasyona plastîk mayînde ye. Metal bi gelemperî her du celeb deformasyonê nîşan didin dema ku di bin stresê de ne, di destpêkê de heya ku xala nermbûnê bigihîje deformasyona elastîk derbas dibin. Li derveyî vê xala nermbûnê, deformasyona plastîk çêdibe.
Mekanîzmayên Deformasyona Plastîk
Di metalên krîstalî de, deformasyona plastîk bi giranî bi rêya tevgera dislokasyonan çêdibe, ku ew kêmasiyên xêzê di tora krîstalî de ne. Tevgera dislokasyonê dihêle ku tebeqeyên atoman di astên stresê yên pir kêmtir de ji hev derbas bibin ji ya ku dê hewce be ger tevahiya tora krîstalî bi tevahî were guheztin. Ev mekanîzmaya şemitînê ji bo pêvajoya deformasyona plastîk navendî ye û bi giranî taybetmendiyên mekanîkî yên encam diyar dike.
1. Tevgera Dislokasyonê: Tevgera dislokasyonan faktorek krîtîk e. Metalên ku tevgera dislokasyonê ya wan bilind e, mîna aluminiumê, meyla wan heye ku nermtir bin, lê metalên ku tevgera dislokasyonê ya wan sînordar e, mîna tîtanyûmê, hêzek bilindtir lê nermbûnek kêmtir nîşan didin.
2. Têkiliya Sînorê Dendikan: Sînorên dendikan di metalên polîkrîstalîn de wekî astengiyên li pêşiya tevgera dislokasyonan kar dikin. Her ku dislokasyon li van sînoran kom dibin, stres kom dibe, deformasyona bêtir dijwar dike. Ev têkilî pir caran dibe sedema hişkbûna kar, ku tê de metal bi deformasyona plastîk xurttir û hişktir dibe.
Bandorên li ser Taybetmendiyên Mekanîkî
1. Hêz
Yek ji bandorên herî berbiçav ên deformasyona plastîk zêdebûna hêza metalan e. Ev diyarde, ku wekî hişkbûna bi zorê an jî hişkbûna bi kar tê zanîn, encama têkiliya di navbera dislokasyon û astengiyên di nav mîkroavahîya metal de ye.
– Hişkbûna Dijwarbûnê: Di dema deformasyona plastîk de, dislokasyon zêde dibin û bi hev re têkilî datînin, toreke tevlihev diafirînin ku tevgera dislokasyonê ya bêtir asteng dike. Ev dibe sedema zêdebûna hêza berdestbûnê û hêza kişandinê ya metal.
– Bandora Hall-Petch: Têkiliya di navbera mezinahiya dendik û xurtbûnê de bi hevkêşeya Hall-Petch tê dayîn, ku dibêje mezinahiya dendikên piçûktir dibe sedema xurtbûna bilindtir. Deformasyona plastîk dikare avahiya dendikê bi rêya mekanîzmayên wekî ji nû ve krîstalîzasyona dînamîk baştir bike, û xurtbûna metalê zêde bike.
2. Nermbûn
Her çiqas hêz bi deformasyona plastîk zêde bibe jî, duktîlîtî bi gelemperî kêm dibe. Duktîlîtî şiyana metalek e ku berî şikestinê deformasyona plastîk a girîng derbas bike, û ew bi awayekî berevajî bi dendika dislokasyonê ve girêdayî ye.
- Kêmkirina Duktîlîteyê: Her ku deformasyona plastîk pêşve diçe, tîrbûna dislokasyonan zêde dibe, û dibe sedema kêmtir pergalên şemitînê yên berdest û zêdebûna stresên navxweyî. Ev yek metal kêmtir şiyana xwe ya domandina deformasyonên plastîk ên zêde û bêtir meyla şikestinê dike.
- Cihê Deformasyonê: Deformasyona plastîk a berfireh dikare bibe sedema cihêbûna zorê, ku deformasyon li herêmên teng kom dibe, wek mînak di nimûneyên kişandinê de. Ev yek nermbûna giştî ya metalê bêtir kêm dike.
3. Berxwedanî
Berxwedanî, ku şiyana vegirtina enerjiyê û deformasyona plastîk bêyî şikestinê ye, bi hem hêz û hem jî bi nermbûnê ve girêdayî ye. Bandora deformasyona plastîk li ser berxwedanê tevlihev e.
- Kêmkirina Berxwedanê: Bi gelemperî, her ku berxwedan zêde dibe û nermbûn ji ber deformasyona plastîk kêm dibe, berxwedana metal jî meyla kêmbûnê dike. Materyalek ku pir bi xebatê hişk bûye, her çend bihêztir be jî, dibe ku şikestîtir be û berî şikestinê kêmtir enerjiyê bigire.
- Hişkkirina Dînamîk: Di hin rewşan de, pêvajoyên wekî ji nû ve krîstalîzasyona dînamîk dikarin avahiyên danan di dema deformasyonê de safî bikin, ku dibe ku di bin şert û mercên taybetî de, nemaze di germahiyên bilind de, hişkbûnê zêde bikin.
4. Hişkbûn
Hişkbûn, an berxwedana li hember deformasyona plastîk a herêmî, bi gelemperî bi rêjeya deformasyona plastîk zêde dibe.
- Hişkbûna Baştirkirî: Heman mekanîzmayên ku hêzê zêde dikin, wekî zêdebûna dendika dislokasyonê û têkiliyê, di heman demê de dibin sedema hişkbûna bilindtir. Ji ber vê yekê pêvajoyên xebata sar, ku deformasyona plastîk di germahiyên nizm de vedihewîne, bi gelemperî ji bo zêdekirina hişkbûna metalan têne bikar anîn.
Plmkanên Praktîkî
Bandorên deformasyona plastîk bi berfirehî di pêvajoyên kar û şekildana metalan de têne bikar anîn. Teknîkên wekî gêrkirin, çêkirin, derxistin û kişandin ji deformasyona plastîk sûd werdigirin da ku taybetmendiyên mekanîkî yên metalan biguhezînin. Mînakî, gêrkirina sar a pola ne tenê şeklê xwestî bi dest dixe, lê di heman demê de bi rêya hişkkirina kar hêz û hişkbûnê jî zêde dike.
Herwiha, têgihîştina hevsengiya di navbera hêz û duktîlîteyê de di sepanên ku metal lê rastî barên dînamîk tên de, wekî di pîşesaziyên otomatîv û hewavaniyê de, pir girîng e. Parçeyên wekî şasîya otomobîlan an jî fuselageya balafiran divê li hember stresên bilind li ber xwe bidin û di heman demê de enerjiyê bêyî têkçûna karesatbar dikişînin.
Xelasî
Deformasyona plastîk taybetmendiyên mekanîkî yên metalan bi girîngî diguherîne, bandorê li hêz, nermbûn, hişkbûn û hişkbûnê dike. Ev guhertin bi giranî ji tevger û têkiliya dislokasyonên di nav avahiya krîstal a metalê de derdikevin. Her çend deformasyona plastîk bi rêya mekanîzmayên wekî hişkbûna kar û xurtkirina sînorên dendikan hêz û hişkbûnê zêde dike jî, ew bi gelemperî nermbûn û hişkbûnê kêm dike. Ji ber vê yekê, têgihîştineke berfireh a van bandoran ji bo baştirkirina performans û pêbaweriya pêkhateyên metal di cûrbecûr sepanên endezyariyê de girîng e. Bi rêya pêvajoyên deformasyona plastîk ên kontrolkirî, endezyar dikarin taybetmendiyên metal li gorî hewcedariyên taybetî biguncînin, sînorên performansa materyalê berfireh bikin.
