Bài giảng Vật liệu học: Chương 2 - ThS. Hoàng Văn Vương

Bài giảng Vật liệu học: Chương 2 Biến dạng dẻo và cơ tính, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Biến dạng dẻo và phá hủy; Các đặc trưng cơ tính; Nung kim loại đã qua biến dạng dẻo. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu học: Chương 2 - ThS. Hoàng Văn Vương Chương 2. Biến dạng dẻo và cơ tính 2.1 Biến dạng dẻo và phá hủy 2.2 Các đặc trưng cơ tính 2.3 Nung kim loại đã qua biến dạng dẻo 20-June-12 Chương 2. Biến dạng dẻo và cơ tính2.1 Biến dạng dẻo và phá hủy2.1.1 Khái niệm- Biến dạng: Sự thay đổi kích thước, hình dạng của vật liệu dưới tác dụng của tải trọng- Biến dạng đàn hồi: Biến dạng mất đi khi bỏ tải P < đh- Biến dạng dẻo: Biến dạng còn tồn tại khi bỏ tải P > đh 20-June-122.1 Biến dạng dẻo và phá hủy Tải trọng F Fb b Fa a c Fđh e 0 a1 a2 Độ dãn dài l Biểu đồ tải trọng – biến dạng 20-June-12 1 2.1 Biến dạng dẻo và phá hủy a) Ban đầu: các nguyên tử chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng b) Biến dạng dàn hối: các nguyên tử xê dịch trong phạm vi hẹp nhỏ hơn hằng số mạng, có thể trở về vị trí ban đầu khi bỏ tải c) Biến dạng dẻo: các nguyên tử xê dịch trong phạm vi lơn hơn hằng số mạng (trượt), không thể trở về vị trí ban đầu khi bỏ tải d) Phả hủy: liên kết giữa các nguyên tử bị cắt rời 20-June-12 2.1.2 Trượt đơn tinh thể Khái niệm: Trượt là sự chuyển dời tương đối giữa các phần của tinh thể theo những mặt và phương nhất định được gọi là phương trượt và mặt trượt. Mặt trượt Phương trượt Hiện tượng trượt trong đơn Trượt trong đơn 20-June-12 tinh thể tinh thể Zn 2.1.2 Trượt đơn tinh thể a) Các mặt và phương trượt Mặt trượt: Mặt (tưởng tượng) phân cách giữa hai mặt nguyên tử dày đặc nhất tại đó xảy ra hiện tượng trượt Mặt dày đặc nhất?Điều kiện:- Liên kết giữa các nguyên tử bề vững nhất- Khoảng cách giữa hai mặt là lớn nhấtPhương trượt: Phương có mật độ nguyên tử lớn nhấtHệ trượt: sự kết hợp giữa một phương trượt và một mặt trượt 20-June-12 22.1.2 Trượt đơn tinh thểHệ trượt trong mạng A1Họ mặt trượt: {111}, số lượng: 4Họ phương trượt , số lượng: 3Hệ trượt = số phương trượt x số mặt trượt = 12 20-June-122.1.2 Trượt đơn tinh thểHệ trượt trong mạng A2Họ mặt trượt: {110}: 6Họ phương trượt : 2Hệ trượt = số phương trượt x số mặt trượt = 12 20-June-122.1.2 Trượt đơn tinh thểHệ trượt trong mạng A3Mặt xếp chặt nhất: {0001}: 1Họ phương xếp chặt nhất  1120  : 3Hệ20-June-12 trượt = số phương trượt x số mặt trượt = 3 3Kiểu mạng Họ mặt {111} (4) {110} (6) {0001} (1) trượt Họ phương (3) (2)  1120  (3) trượt Hệ trượt 12 12 3 Kim loại Fe, Ai, Cu, Au Fe, Cr, W, V Ti, Zn, Mg, Be 20-June-122.1.2 Trượt đơn tinh thểb) Ứng suất gây ra trượtĐịnh luật Schmid: ứng suất tác dụng s s’  Phương trượt Mặt trượt t Diện tích mặt trượt: S=S0/cos Ứng suất tiếp trên phương trượt: S0  = (F/S)cos = (F/S0)coscos   = 0 coscos 20-June-122.1.2 Trượt đơn tinh thểb) Ứng suất gây ra trượtĐịnh luật Schmid:  = 0coscos  th Không xảy Dễ xảy ra Không xảy ra trượt trượt ra trượt 20-June-12 42.1.2 Trượt đơn tinh thểc) Cơ chế trượtLý thuyết: th = G/2. Thực tế: th = G/(8.102  8.104)G: mođun trượt 20-June-122.1.3 Trượt đa tinh thểa) Đặc điểm- Các hạt bị biến dạng không đều- Có tính đẳng hướng- Có độ bền cao hơn- Hạt càng nhỏ thì độ bền và độ dẻo càng caoBiểu thức Hall-Petch ch = 0 + kd-1/2ch: ứng suất chảyd: kích thước hạt0: ứng suất cho lệch chuyển động d  k: hằng số 20-June-122.1.3 Trượt đa tinh thểa) Tổ chức và tính chất sau biến dạngTổ chức:- Các hạt có xu hướng dài ra theo phương biến dạng-  = 30-40%: các hạt sẽ bị chia nhỏ và kéo dài theo thớ-  = ...