Қатты денелер физикасы
жүктеу/скачать 26,78 Mb.
|
|
Осы жазықтықта жататын сырғанау жазықтықтары мен сырғанау бағыттарының жиынтығы сырғанау жүйесін құрады. Кубтық қырлы центрленген торда сырғанау жазықтығы октаэдр жазықтығы (111), сырғанау бағыты – кеңістіктік диагональ бағыты  болады. Гексагональды кристалдарда сырғанау жазықтығы  ретінде базис жазықтығы  , сырғанау бағыты  ретінде базис жазықтығында жатқан үш осьтің біреуі алынады (2.5 –сурет.  - деформациясын тудырушы сыртқы әсер.
Көптеген зерттеулер берілген сырғанау жүйесіндегі кристалдағы ығысу осы жүйедегі сырғанатушы кернеу  өзінің критикалық мәні  жеткен мезетте басталатынын көрсетті. 2.2 – кестеде кейбір таза металдық монокристалдардың критикалық сырғанатушы кернеулерінің шамалары көрсетілген.
2.2 –кесте мәліметтері бойынша ең пластикалық монокристалдардың критикалық сырғанатушы кернеуінің  аспайтыны көрініп тұр. Критикалық сырғанатушы кернеу кристалдың алдын ала (предварительная) деформациялану дәрежесіне байланысты, ол артқан сайын арта түседі. Бұл құбылыс беріктендіру немесе қақталу деп аталады. Мысалы, магний монокристалының алдын-ала есе өсуіне алып келеді. Кубтық жүйедегі кристалдар (алюминий, мыс, никель және т.б.) одан да көп беріктендіруге ұшырайды. Кристалдардың беріктенуі оларда кристалдағы атомдар мен жеке бөліктердің бір-біріне қатысты орын ауыстыруына байланысты болатын қайтымсыз процестердің өтетіндігін көрсетеді, бұл кристалдың ішкі энергиясының өзгеруіне алып келеді. Бұл құбылысты тәжірибе жүзінде зерттеулер пластикалық деформация процесі кезінде қатты денелердің ішкі энергияларының шын мәнінде өсетінін көрсетті. 2.3 –кестеде әртүрлі металдардың деформация процесі кезіндегі энергияларының максималь шамасы келтірілген.
2.3 – кесте
Егер бұл энергия жылуға айналатын болса, онда ол металды бірнеше градусқа дейін қыздыруға жетер еді. Кристалдағы пластикалық деформация процесіндегі энергияның жинақталуы атомдар мен кристалл бөліктерінің бір-біріне қатысты қайтымсыз ығысуларына байланысты, бұл энергия негізінен кристалдық тордың бөліктерінің серпімді сырғанауы кезінде пайда болған қалдық кернеу энергиясы болып табылады. Суық деформацияланған кристалдың ішкі энергиясының артуы олардың термодинамикалық орнықтылығын азайтады. Бұл кристалда тепе-теңдік күйге келтіруге тырысатын процестердің пайда болуына және жүруіне алып келеді. Осындай процестерге демалыс (отдых) пен рекристализация жатады. Суық деформацияланған кристалдардың ішкі энергиясы оны қақталған күйдегіге қарағанда термодинамикалық орнықтылығын азайтады. Ығысу болған аймақта орналасқан атомдарды өзінің тепе-теңдік күйіне орналастыру нәтижесінде ішкі кернеулерді біркелкі етіп тарату демалыс деп аталады. Бұл процесс кезінде кристалдың құрылымында айтарлықтай өзгеріс болмайды және пластикалық деформация нәтижесінде пайда болған беріктендіру біраз немесе толығымен жойылады. Диффузиялық процесс болып табылатын демалыс температура мен деформацияның жасырын энергиясына өте тәуелді жылдамдықпен өтеді. Балқу нүктесі төмен металдардың (қорғасын, қалайы, кадмий, цинк және т.б.) тіпті бөлме температурасының өзінде-ақ, өздік деформация жылдамдығы жоғары болады, сондықтан олар біршама жылдамдықпен демалады. Ал осы кезде балқу температурасы жоғары металдардың демалысы бөлме температурасында тіпті болмайды деп алуға болады, бірақ ол температура артқанда бірден тез күшейеді (3150С температурада бұл демалыс 1 минут ішінде өтеді, ал бөлме температурасында болса - оның өту уақыты 100 жыл болар еді). Пластикалық деформация кезінде металдың құрылымы мен механикалық қасиеттерінің артуы наклеп немесе упрочнение деп аталады. жүктеу/скачать 26,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
