CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ - Để đánh giá tình trạng chịu lực vật liệu thông qua biến dạng ta sử dụng máy kéo, nén để kéo hay nén mẫu vật liệu CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ - Khi tiến hành kéo từ từ mẫu kim loại tròn, dài ta biểu đồ kéo hay biểu đồ tải trọng hình - Biểu đồ cho ta khái niệm chung loại biến dạng phá huỷ P b Pb c a Pa PP P Tải trọng P a Biến dạng đàn hồi (OP) - Độ biến dạng tỷ lệ bậc với tải trọng bỏ tải trọng biến dạng Vật trở vị trí cũ O a' a '' Độ biến dạng l CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ b Biến dạng dẻo: * Định nghĩa: - Biến dạng dẻo loại biến dạng cịn giữ lượng biến dạng dư thơi tác dụng tải trọng P c a Pa PP P Tải trọng P - Khi không tác dụng lực mẫu co lại theo đường aa’ mà khơng trở vị trí O ban đầu b Pb O a' a '' Độ biến dạng l CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ c Biến dạng phá huỷ b P * Định nghĩa P c - Biến dạng phá hủy bắt đầu b, tác dụng lực P a kim loại xuất vết P P nứt, gây biến dạng tập trung, kích thước vết nứt tăng lên làm cho mẫu bị phá huỷ O a' a '' Độ biến dạng l điểm c b a Tải trọng P P CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng dẻo đơn tinh thể theo chế trượt a Cơ chế trình trượt * Đối với đơn tinh thể hồn thiện (lý tưởng) - Q trình trượt xảy dịch chuyển tương đối lẫn hai phần mạng tinh thể với số nguyên lần khoảng cách nguyên tử, để nguyên tử hai bên mặt trượt chiếm vị trí cân nên bỏ tải trọng mạng tinh thể khơng thể trở lại hình dạng cũ Để lại bậc thang bề mặt tinh thể CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng dẻo đơn tinh thể theo chế trượt a Cơ chế trình trượt * Đối với đơn tinh thể chứa lệch - Nếu mạng tinh thể có lệch chúng nơi xuất phát trình trượt, trượt nối tiếp chạy tiếp sức, thời điểm có số lượng hạn chế nguyên tử tham gia q trình trượt, ứng suất gây trượt cần thấp CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng dẻo đơn tinh thể theo chế trượt d Cơ chế trình trượt * Đối với đơn tinh thể chứa lệch - Nếu có στ tác dụng lên mặt trượt B' cân bị phá vỡ Khi A' cần ứng suất có giá trị nhỏ bán mặt AB bắt đầu di chuyển đoạn nhỏ, tiến đến B A vị trí đối diện với nguyên tử hàng dưới, lúc bán mặt AB chuyển sang bán mặt A’B’ CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng dẻo đơn tinh thể theo chế trượt d Cơ chế trình trượt * Đối với đơn tinh thể chứa lệch + Quá trình trượt xảy với chuyển động bán mặt AB từ trái sang phải trượt kết thúc bán mặt AB chuyển tới bề mặt tinh thể tạo bậc thang CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Đặc điểm biến dạng dẻo đa tinh thể - Các hạt đa tinh thể có biến dạng dư khơng đều, chúng có định hướng phương mạng khác nên tác dụng tải trọng hạt bị biến dạng khác Hạt có phương mạng định hướng thuận lợi trượt bị biến dạng trước với ứng suất tương đối bé ngược lại - Các hạt đa tinh thể không đứng độc lập mà gắn bó với biến dạng dẻo hạt ln có ảnh hưởng đến hạt bên cạnh bị chúng cản trở CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Đặc điểm biến dạng dẻo đa tinh thể - Các hạt đa tinh thể bị trượt theo nhiều hệ trượt khác đồng thời xảy quay mặt phương trượt - Vùng biên giới hạt đa tinh thể nguyên tử xếp khơng trật tự nên khơng hình thành mặt trượt phương trượt trượt khó phát triển Chính biên giới hạt yếu tố hãm lệch hiệu Khi lệch chuyển dịch đến gần biên giới bị dừng lại nên biên giới hạt tập trung mật độ lệch cao CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Phương hướng nâng cao độ bền kim loại - Độ bền tiêu kỹ thuật quan trọng phổ biến để đánh giá chất lượng kim loại hợp kim - Lệch làm cho kim loại dễ biến dạng (độ bền thấp) mật độ lệch tăng tăng thêm yếu tố hãm lệch làm cho lệch khó chuyển động (tăng độ bền) mối quan hệ độ bền mật độ lệch kim loại hợp kim khăng khít * Ảnh hưởng mật độ lệch tới độ bền kim loại - Mật độ lệch không (mạng lý tưởng) độ bền đạt giá trị cực đại (độ bền lý thuyết) CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Phương hướng nâng cao độ bền kim loại - Mật độ lệch tăng trình trượt xảy dễ dàng tức độ bền thực tế giảm - Mật độ lệch vượt giá trị tới hạn đó, thân lệch lại cản trở chuyển động lệch làm độ bền thực tế tăng lên - Vậy ta có hai phương hướng nâng cao độ bền a Giảm mật độ lệch: - Nếu kim loại có cấu tạo hồn tồn lý tưởng tức khơng chứa lệch độ bền cao, người ta tìm cách làm giảm lệch, nhiên để chế tạo 23 đơn tinh thể siêu gặp nhiều khó khan chi phí lớn CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Phương hướng nâng cao độ bền kim loại b Tăng mật độ lệch: - Khi tăng mật độ lệch khoảng cách lệch nhỏ, tương tác lệch chúng mạnh chúng khó chuyển động biến dạng dẻo - Đây phương pháp tăng bền chủ yếu phổ biến đạt hiệu cao * Trong kỹ thuật người ta thường dùng phương pháp tăng bền sau: - Làm nhỏ hạt: hạt nhỏ biên giới hạt tăng lên làm tăng khả hãm lệch nên tăng độ bền kim loại - Làm xô lệch mạng: mạng tinh thể bị xô lệch, làm tăng mật độ lệch dẫn đến lệch cắt hình thành nên chốt cố định cản trở chuyển động lệch nên làm tăng độ bền kim loại CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ KẾT TINH LẠI CỦA K LOẠI Phương hướng nâng cao độ bền kim loại b Tăng mật độ lệch: - Tạo pha cứng phân tán kim loại: pha cứng chốt cản trở biến dạng dẻo kim loại làm tăng độ bền kim loại - Tạo dung dịch rắn: có phân bố nồng độ theo chu kỳ với bước sóng xác định (chuyển biến spinodan) - Kết hợp nhiều phương pháp: kết hợp hợp kim hóa+biến dạng… ...CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ K? ??T TINH LẠI CỦA K LOẠI Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo phá huỷ b Biến dạng dẻo: * Định nghĩa: - Biến dạng dẻo loại biến dạng giữ lượng biến dạng dư tác dụng tải... trượt k? ??t thúc bán mặt AB chuyển tới bề mặt tinh thể tạo bậc thang CHƯƠNG 3: BIẾN DẠNG DẺO VÀ K? ??T TINH LẠI CỦA K LOẠI Đặc điểm biến dạng dẻo đa tinh thể - Các hạt đa tinh thể có biến dạng dư khơng... DẠNG DẺO VÀ K? ??T TINH LẠI CỦA K LOẠI Phương hướng nâng cao độ bền kim loại b Tăng mật độ lệch: - Tạo pha cứng phân tán kim loại: pha cứng chốt cản trở biến dạng dẻo kim loại làm tăng độ bền kim loại