Деформируемост

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Тест на опън на AlMgSi сплав. Локалното изтъняване и конусовидната повърхност на счупването са типични за деформируемите материали.
Златото е изключително ковко. Може да бъде изтеглено в жица с дебелина от един атом, след което да се разтегли до двойна дължина, преди да се скъса.[1]

Деформируемост (също ковкост[2] в металообработването или дуктилност[3] в инженерните науки) е мярка за способността на дадено вещество да понася пластична деформация, преди да се разруши, което може да изрази като процентово удължаване или процентово смаляване на площта при тест на опън. Често деформируемостта на дадено вещество се характеризира и като неговата способност да бъде изтегляно в нишки. За значителна деформируемост може да се говори при удължаване над 5%.[4] В общия случай, деформируемият материал трябва да има измерима якост на опън, при която започва невъзстановима пластична деформация.

Ковкостта, която има същата природа, пък е способността на дадено вещество да се деформира под сила на свиване, което често се характеризира като способността на материала да се накове във вид на пластина при удар.[5] В строителното инженерство се използва и термина дуктилност за същото свойство.[6]

Това са все механични свойства, които са присъщи на пластичната деформация – степента, до която твърдо вещество може да се деформира, без да се пропука. Тези свойства зависят от температурата и налягането. Все пак, възможно е да съществуват тънки разлики между ковкостта и дуктилността, което ги прави невинаги синонимни.[7][8]

Материалознание[редактиране | редактиране на кода]

Деформируемостта е изключително важна в металообработката, тъй като материалите, които се чупят или късат под напрежение, не могат да се манипулират чрез металообработващи процеси като коване с чук, валцуване, изтегляне на нишки или екструдиране. Ковките материали могат да се оформят при студени условия, използвайки щамповане или пресоване, докато чупливите материали могат да се леят или термоформоват.

Високи нива на деформируемост могат настъпят вследствие на метални връзки, които се се срещат главно у металите, което води до общото възприятие, че металите са ковки по принцип. При металните връзки, електроните на валентната обвивка се местят и се споделят между много атоми. Преместените електрони позволяват на металните атоми да се плъзгат един покрай друг, без да стават обект на големи сили на отблъскване, които иначе биха накрали други материали да се пропукат.

Дуктилността може да се окачестви като опънът на пречупване , което е деформацията, при която образецът се счупва по време на униаксилен тест на опън. Друга често използвана мярка е намаляването на областта на пречупване .[9] Дуктилността на стоманата варира в зависимост от легиращите съставки. Повишаването на нивата на въглерода увеличава дуктилността. Много пластмаси и аморфни тела също са деформируеми.

Температурата на преход между чупливост и деформируемост на даден метал е температурата, при която енергията на счупване преминава под определена стойност (за стомани обикновено 40 J[10]). Тази температура е важна, тъй като щом веднъж материалът се охлади под нея, той става много по-склонен да се строши при удар, вместо да се огъне или деформира. Въпросната температура трябва да се взима предвид при избирането на материали, които ще бъдат подлагани на механично напрежение, особено при строителството в сеизмично активни райони. У някои материали преходът е много по-рязък, отколкото у други. Най-точният метод за измерване на температурата на преход е чрез ударни тестове.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Masuda, Hideki. Combined Transmission Electron Microscopy – In situ Observation of the Formation Process and Measurement of Physical Properties for Single Atomic-Sized Metallic Wires. // Modern Electron Microscopy in Physical and Life Sciences. InTech, 2016. ISBN 978-953-51-2252-4. DOI:10.5772/62288.
  2. Стефан Семерджиев, Никола Врабчев. English-Bulgarian technical dictionary. 2. Техника, 2001. с. 573.
  3. Господин Господинов, Ирина Керелезова. Моделиране на едноосово състояние с методите на теория на пластичността. // Въведение в теория на пластичността. УАСГ. с. 42.
  4. Budynas, Richard G.. Shigley's Mechanical Engineering Design--10th ed.. McGraw Hill, 2015. ISBN 978-0-07-339820-4. с. 233..
  5. Руслан Костов. Основи на минералогията. София, Пенсофт, 2000. ISBN 954-642-091-3. с. 82.
  6. Министерство на регионалното развитие и благоустройството. Наредба № РД-02-20-2. // Държавен вестник. януари 2012. с. 95.
  7. Georges-Louis Leclerc de Buffon, Frédéric Cuvier. [1]. Т. 3 – Minéraux. Paris, 1829..
  8. Rich, Jack C.. The Materials and Methods of Sculpture. Courier Dover Publications, 1988. ISBN 0-486-25742-8. с. 129..
  9. Dieter, G. (1986) Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-016893-0
  10. John, Vernon (1992). Introduction to Engineering Materials, 3rd ed. New York: Industrial Press. ISBN 0-8311-3043-1.