Материалтану

3.6 Бақылау сұрақтары

3.6.1 Соққы тұтқырлығы деген не?

3.6.2 Соққы тұтқырлығын белгілеу, өлшем бірлігі.

3.6.3 «МК-30» тоқпағының құрылғысы.

3.6.4 Соққы тұтқырлығына әсерін тигізетін факторлар

3.6.5 Суыққа сынғыштық табалдырығы деп нені атайды?

3.6.6 Суыққа сынғыштық қандай факторлардан туындайды?

3.6.7 Соққы тұтқырлығын көтеру жолдары.

3.6.8 Металдардың тұтқыр немесе морт сынуының себептері неде?

4 Зертханалық жұмыс «Пластикалық деформация және қайта кристалдану»

4.2.2 ТК-2 типті қаттылықты өлшеу құралы

4.2.3 МИМ 7 микроскопы
4.3 Теориялық мәліметтер
Металдардың ішкі құрылысымен анықталатын ең маңызды физикалық қасиеті созылымдылығы, демек деформациялану қабілеті. Пластикалық деформация металдың пішінін, өлшемін өзгертеді. Сондықтан пластикалық деформация әртүрлі технологиялық операцияларда: соғу, штамптау, илемдеу, баспалау ж.б тәсілдермен дайындамаларды жасауда кеңінен қолданылады. Пластикалық деформация салқын және ыстық болып ажыратылады. Шалаөнімдерді, дайындамаларды жасауда деформацияның екі түрі де қолданылады. Көптеген техникалық металдар (темір, титан, алюминий, магний, мыс) үшін бөлме температурасында деформациялау салқын деформацияға жатады. Салқын деформация қайта кристалдану температурасынан төмен температурада жүреді.

Пластикалық деформацияның жүру сарыны дислокациялардың орын ауыстыруына негізделген. Пластикалық деформацияланудың мәніне кристалдардың бір бөлігі мен екінші бөлігінің арасындағы жылжу жатады.

а) б)

Жалқы кристалдарды деформациялауда кристалдың бір бөлігімен екінші бөлігінің арасындағы жылжу екі жолмен жүреді: сырғу (4.1 а,б суреттері) және сирек кездесетін түрі - қосарлану (4.1, в сурет).

Екі түрінде де пластикалық деформация кристалл торларындағы атомдардың тығыз орналасқан бағыты және жазықтықтары бойымен жүреді. Жылжу жазықтықтары мен бағыттарының жиынтығы жылжу жүйесін құрайды.

Металдағы жылжу жүйелері көп болса оның пластикалық деформациялану қабілеті де жоғары.

Жылжу кезінде кристалл атомдары бір периодтық қашықтыққа орнын ауыстырады.

Көпкристалды денеде деформацияның жүруі жалқы кристалдардың деформациялану жолымен бірдей, тек қана барлық түйіршіктерде бірыңғай немесе бір уақытта жүрмейді. Ең алдымен түскен күшке ыңғайлы, оңай жылжитын жазықтықтағы түйіршіктер деформацияланады (4.2 - суреті).

а) б) в) г)

а) – бастапқы құрылым; б,в)- деформациялау бағытына сәйкес түйіршіктердің орын ауыстыруы; г)- деформацияланған құрылым
4.2 – сурет. Көпкристалды денеде деформация процесін және құрылымының өзгеру барысын көрсететін схема.
Демек, деформация процесінің үдеуіне қарай түйіршіктердің өзгеруі түскен күштің бағытына сәйкес бұрылып өзіне ыңғайлы орын алады. Олардың арасындағы пайда болған сырғудан түйіршіктердің пішіні өзгеріп (сығылып), кристолографикалық жазықтықтың бойымен сол бағытта орын ауыстырып отырады.

Нақты металдың пластикалық деформациялану қабілеті оның маңызды және тиімді қасиетін білдіреді. Мұндай қасиеті бар металдарды тартып созу, престеу, илемдеу, штамптау сияқты технологиялық процестермен өңдеуге болады. Сонымен қатар металдардың мұндай қасиеті металл конструкцияларының, машина тетіктерінің және де басқа металл бұйымдарының конструктивті беріктігін немесе сенімділігін қамтамасыз етуге көп үлесін тигізеді. Пластикалық деформациялануға қабілеті төмен металдар сырттан түскен күштің әсерінен морт қирауға бейімді болады.

2 – қылдай жіңішке кристалдардың беріктігі (ρ → 0 );

3 - тепе-теңдік күйдегі нақты беріктік (ρ = 10⁶-10⁸ );

4 - дислокация тығыздығының артуына байланысьы металл беріктіктігінің көтерілуі (салқын пластикалық деформация, легірлеу, термиялық өңдеу), ρ=10¹⁰-10¹².

4.3 – сурет. Нақты кристалдың беріктігінің өзгеру графигі.
Салқын деформация арқылы металдың беріктігінің нығаюы тойтару деп аталады. Салқын деформация деп қайта кристалдану температурасынан төмен температурада деформациялау аталады. Ыстық деформация деп қайта кристалдану температурасынан жоғары температурада деформациялау аталады.

Салқын деформацияланған материалдың өзіне тән қасиетін біртіндеп немесе толығымен бастапқы қалпына келтіру үшін, материалдың балқыту температурасына байланысты есептеп алынатын температура қажет. Қалпына келтіру процесі жеңіл балқитын металдар (Sn, Pb) үшін қолданылмайды.

Материалдың бастапқы қалпына келтіру үшін оның құрылымының созылған түйіршіктерін жаңадан тепе-тең түйіршіктерге айналдыру процесі қайта кристалдану деп аталады.

Қайта кристалдану (Тр) температурасы абсолюттік температураға қатысты А. А. Бочвар өрнегімен анықталады:

Трек = α·Тпл, (4.1)

мұндағы, α коэффициенті:

- таза металдар үшін 0,1 – 0,2

- техникалық металға 0,3 – 0,4

- қорытпалар үшін 0,6 – 0,8

Қайту температурасы (құрылымының өзгеруінсіз біртіндеп қалпына келтіру) шамамен 1/3 Трек.