МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Федеральне державне бюджетне освітня
установи ВИЩОЇ ОСВІТИ
«Казанський національний дослідницький технічний університет ім. А.Н. Туполєва - КАИ »
Набережночелнінскій філія
Кафедра КТМП
Контрольна робота
з дисципліни: «Матеріалознавство»
Незворотність пластичної деформації металів
Варіант 1
Виконав: студент гр.23272
Абдуллін Р.М.
Перевірив: к.ф.-м.н.,
доцент Акст Є.Р.
Набережні Челни 2013
Зміст
Введення
Початкове завдання
Відповідь №1
Відповідь №2
Відповідь №3
Список використаної літератури
Введення
Матеріалознавство - це наука про різних матеріалах, широко використовуються в даний час для виробництва різноманітних деталей, механізмів, приладів і конструкцій.
Матеріалознавство своїм основним завданням вважає встановлення взаємозв'язку між властивостями досліджуваних матеріалів їх хімічним складом і структурою. Отримувані матеріалознавством знання становлять основу для наукового прогнозування та управління властивостями матеріалів. Вони допомагають удосконалювати вже відомі матеріали і розробляти принципово нові, унікальні матеріали. За рахунок застосування цих, більш досконалих матеріалів можуть бути підвищені точність, надійність і довговічність випускаються приладів, механізмів і конструкцій, а також створені принципово нові вироби і пристрої, що відповідають сучасним високим вимогам.
вуглець сплав залізо деформація метал
Початкове завдання Варіант 1
Опишіть механізм і поясніть причину незворотності пластичної деформації металів. Вкажіть роль дислокацій в процесі пластичного деформування металів і сплавів.
Накресліть діаграму стану «залізо-цементит». Вкажіть на діаграмі і докладно опишіть всі структурні складові сплавів заліза з вуглецем. Для сплаву, що містить 0,1% С, побудуйте криву охолодження і опишіть всі структурно-фазові перетворення, що відбуваються в інтервалі температур від 1600 до 20 ° С. Яка структура зазначеного сплаву при кімнатній температурі?
Опишіть процеси, що відбуваються при відпустці загартованих вуглецевих сталей. Яку структуру матиме сталь після низького, середнього та високого відпустки?
Відповіді на питання
1. При пластичної деформації відбувається зрушення однієї частини матеріалу щодо іншої частини. Зрушення здійснюється по атомних площинах, які називають площинами ковзання.
Після зняття зовнішнього навантаження, зрушені атомні площини у вихідне положення не повертаються, тому пластична деформація є незворотною. Звичайно в ролі площин ковзання виступають найбільш щільноупакована атомні площини слабо пов'язані один з одним міжатомними силами.
У першу чергу зсув відбувається по площинах ковзання, розташованим під кутом 45 градусів до зовнішньої навантаженні, так як в цих площинах створюється найбільшу сдвиговое напруга ? T :
У наступний момент в рух залучаються інші площини, розташовані під кутом більше і менше 45 градусів (46, 44; - 47, 43 і т.д.) Теоретичні розрахунки показують, що для зрушення однієї частини металу щодо іншої частині потрібні напруги, в сотні разів перевершують ті, яке спостерігаються в дійсності. Причина настільки сильної відмінності теоретичної міцності металів від їх реальної міцності полягає в тому, що атомні шари при пластичної деформації зміщуються не відразу цілком, а поетапно, тобто атомними рядами. Для реалізації такого механізму зсуву необхідно відсутність хоча б одного атомного ряду в площині ковзання. У реальних металах подібні дефекти структури завжди присутні і у великій кількості, це дислокації. Завдяки дислокациям зрушення атомних шарів відбувається при набагато менших напругах.
Схема дислокаційного механізму зсуву атомних шарів наступна:
Як видно з малюнка зміщення атомної площині можна розглядати як рух дислокації у зворотному напрямку. При виході дислокації на поверхню кристала утворюється своєрідна «сходинка» і таким чином реалізується зрушення однієї частини кристала щодо іншої його частини.
