Понятие про деформацию и ее показатели

Курсовая работа на тему «Деформация и разрушение металлов»

 

Выполнила: студентка гр.ТКДН 08а

Войченко Анна

Проверил: зав. кафедрой, проф. Лойко Д.П.

 

г. Донецк – 2010г.

Содержание

 

Вступление

1 Деформация материалов

1.1 Понятие про деформацию материалов и ее показатели

1.2 Классификация и виды деформаций

1.3 Механизм проявления деформации

2 Разрушение материалов

2.1 Современные представления про теорию разрушения материалов

2.2 Факторы, которые влияют на деформацию материалов

2.3 Взаимосвязь деформаций с крепостью материалов

3 Особенности деформаций и разрушения металлов

3.1 Упругопластические деформации металлов

3.2 Особенности разрушения металлов

3.3 Деформация металлов и их износ

Выводы

Литература

 

Вступление

Материаловедением называют науку, изучающую взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов, закономерности их изменения под воздействием внешних факторов: тепловых, химических, механических, электромагнитных и радиоактивных.

Металл (название происходит от лат. metallum — шахта) — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и др.

Еще с давних лет ученые занимались поиском ответов на вопросы про металлы и их разрушение, они проводили различные эксперементы, устанавливали связь между материалами или металлами с внешними факторами, со строением.

В курсовой работе я рассматриваю деформацию и разрушение материалов и металлов, сопротивление металлов деформации и разрушению и пластичность, т.е. способность металла к остаточной деформации без разрушения. Изучаю виды деформации, ее показатели, факторы, влияющие на разрушение.

 

Деформация материалов

Понятие про деформацию и ее показатели

 

Материалы и готовые изделия при действии нагрузок деформируются. Деформация - это изменение формы материала или изделия под действием нагрузок. Этот процесс зависит от величины и вида нагрузки, внутреннего строения, формы и характера расположения частиц.

Деформация происходит за счет изменений в строении и расположении молекул, их сближения и удаления, что сопровождается изменением сил притяжения и отталкивания. При действии на материал нагрузок им противодействуют внутренние силы, называемые силами упругости. От соотношения внешних сил и сил упругости зависит величина и характер деформации материала.

Деформацию различают:

-обратимая;

-необратимая;

Обратимая деформация – деформация, при которой тело после снятия нагрузки полностью восстанавливается.

Если тело после снятия нагрузки не возвращается в свое первоначальное положение, то эта деформация называется необратимой (пластическая).

Общая деформация тела равна сумме 2-х деформаций:

Dобщ = Dобр + Dпласт

Обратимая деформация может быть упругой и эластической. Упругая деформация – когда размеры и форма тела после снятия нагрузки восстанавливается мгновенно, со скоростью звука, т.е. она проявляется за короткий промежуток времени. Она характеризуется упругими изменениями кристаллической решетки.

Эластическая деформация – когда размеры и формы тела после снятия нагрузки восстанавливаются в течение длительного периода. Понятие эластической деформации применимо в основном к высокомолекулярным органическим соединениям, входящим в состав кожи, каучука, состоящим из данных молекул с большим числом звеньев. Она сопровождается обычно тепловыми явлениями, поглощением или выделением тепла, что связано с явлениями трения между молекулами и их комплексом. Эластическая деформация больше упругой.

Эластические деформации имеют значение при использовании одежды, особенно спортивной, с этим связано сминание и распрямление тканей. Ткани, проявляющие эластическую деформацию, характеризуются повышенной носкостью.

Необратимая деформация сопровождается новым расположением элементарных частиц за счет сдвигов или скольжений, смещения одних частиц.

Замер каждого вида деформации производится через определенное время после снятия нагрузки, например, упругую замеряют через 2 мин., эластическую через 20 мин. и т. д. Эти значения будут соответствовать условно упругой, условно эластической и условно пластической деформациям.

Показатели деформации.

Основными показателями деформации являются: абсолютное и относительное удлинение и сужение, предел пропорциональности, предел текучести, модуль упругости, разрывная длина, релаксация.

-абсолютное и относительное удлинение:

 

,

 

где Δl – абсолютное удлинение (м); l и l0 – конечная и начальная длина тела (м).

-предел пропорциональности: характеризует прочность материала в пределах упругости;

-предел текучести: свойство материала деформироваться при постоянной нагрузке называется текучестью. Предел текучести – это когда текучесть материала не явно выражена, т.е. когда он получает остаточное удлинение 0,2%.

-релаксация – снижение напряжения в деформируемом теле, связанное с самопроизвольным переходом частиц в равновесное состояние.

-разрывная длина – минимальная длина, при которой материал разрушается под действием своего собственного веса.