بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
خواص مکانیکی مواد
(بخش چهارم: مکانیزم های تغییر شکل پلاستیکی)
اسلاید 2 :
دو مکانیزم مهم تغییرشکل پلاستیکی فلزات:
1. مکانیزم لغزش (Slip)
2. مکانیزم تشکیل دوقلویی (Twinning)
1. مکانیزم لغزش
مهم ترین مکانیزم تغییرشکل پلاستیکی فلزات از طریق لغزش صفحات بلوری روی هم اتفاق می افتد.
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
اسلاید 3 :
لغزش در بلور کامل (بدون عیب)
هدف محاسبه تنش برشی لازم برای لغزش دو صفحه بلوری روی هم است. اگر فرض شود لغزش صفحات اتمی روی هم با انتقال کامل یک صفحه اتمی روی صفحه دیگر اتفاق می افتد، داریم:
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
(1) وضعیت دو صفحه قبل از شروع لغزش
(قبل از اعمال تنش)
(2) وضعیت دو صفحه در آستانه لغزش
(جابجایی به اندازه b/2)
(3) وضعیت دو صفحه پس از لغزش
(جابجایی به اندازه b)
اسلاید 4 :
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
اسلاید 6 :
لغزش در بلور حاوی نابجایی:
لغزش در بلور حاوی نابجایی طبق شکل های زیر اتفاق می افتد:
مطابق شکل در لغزش به کمک نابجایی، در هر مرحله از حرکت فقط ارتباط یک ردیف اتم با همسایه هایشان قطع می شود در حالی که در لغزش بلور کامل در یک مرحله ارتباط تمام اتم های دو صفحه باید قطع شود و در نتیجه لغزش به کمک نابجایی انرژی بسیار کمتری نسبت به لغزش بلور کامل لازم است.
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
اسلاید 7 :
لغزش در بلور حاوی نابجایی:
مطابق شکل های زیر با حرکت نابجایی از یک سمت بلور به سمت دیگر آن، دو قسمت بلور نسبت به هم جابجا می شوند.
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
اسلاید 8 :
لغزش در بلور حاوی نابجایی:
شباهتی که بین لغزش به کمک نابجایی و حرکت کرم ابریشم وجود دارد (این شکل از حرکت، نیازمند صرف انرژی کمی است.)
اسلاید 10 :
مکانیزم های تغییرشکل پلاستیکی مواد
اگر نابجایی را به عنوان مرز بین ناحیه لغزش کرده و لغزش نکرده در صفحه لغزش در نظر بگیریم، عرض نابجایی معیاری است برای وضوح این مرز. مطابق شکل، تا چند فاصله اتمی اطراف خط نابجایی، اتم ها از موقعیت تعادلی خود فاصله دارند. در حقیقت محدوده عرض نابجایی، محدوده ای است که در آن اتم ها حالتی مابین لغزش کرده و لغزش نکرده دارند.
برای نابجایی لبه ای، عرض نابجایی (w) را به صورت فاصله ای که در آن جابجایی اتم نسبت به موقعیت تعادلی بیشتر از یک چهارم بردار برگرز باشد، تعریف می شود.
اسلاید 13 :
بررسی سیستم های لغزش موجود در شبکه های بلوری فلزات صنعتی (FCC، HCP و BCC)
1. فلزات با شبکه FCC:
در شبکه FCC فشرده ترین صفحات، صفحات خانواده {111} و فشرده ترین جهات، جهات خانواده <110> هستند. لغزش روی صفحات و در جهات ذکر شده اتفاق می افتد.
اسلاید 14 :
تعداد سیستم های لغزش مستقل در یک بلور← تعداد سیستم هایی که کرنش های برشی یکسان و هم جهت در بلور ایجاد نمی کنند.
تعداد صفحات بلوری {111} غیرموازی در شبکه FCC: 4
تعداد جهات <110> غیرموازی روی هر صفحه {111}: 3
بنابراین تعداد سیستم های لغزش مستقل (Independent slip systems) برابر است با:
یعنی در این شبکه بلوری 12 سیستم لغزش مستقل یا غیر موازی داریم.
{111}<110>
4 × 3 =12
اسلاید 16 :
محاسبه تعداد سیستم های لغزش مستقل در شبکه HCP:
بنابراین مجموعا 3+3+6=12 سیستم لغزش مستقل در شبکه HCP وجود دارد.
اسلاید 18 :
محاسبه تنش برشی بحرانی تفکیک شده برای لغزش در یک تک بلور
فرض کنید یک تک بلور داریم که تحت تنش خارجی قرار گرفته است.
وقوع یا عدم وقوع لغزش در یک تک بلور به مقدار تنش اعمالی به تک بلور، شکل هندسی بلور و جهت گیری صفحات و جهات لغزش نسبت به تنش اعمالی بستگی دارد.
هنگامی لغزش در یک سیستم لغزش آغاز می شود که مقدار تنش برشی در جهت لغزش به یک میزان معین و بحرانی برسد. به این مقدار، تنش برشی بحرانی تفکیک شده (critical resolved shear stress) می گویند.
در حقیقت این مقدار برابر با تنش تسلیم در منحنی تنش-کرنش تک بلور است. مقدار تنش بحرانی تفکیک شده به پارامترهایی مانند دما و ترکیب شیمیایی بستگی دارد.
