![](/user_photo/1334_ivfwg.png)
- •1.Как и почему изменится прочность меди при пластической деформации ?
- •2. Как и почему изменится емкость керамического конденсатора при увеличении частоты электрического поля с 50Гц до 200кГц?
- •3. Объясните, почему железо, никель, кобальт являются ферромагнетиками, а медь и марганец не ферромагнитны?
- •Используемая литература:
Уфимский государственный авиационный технический
университет
Кафедра «Материаловедение и ТКМ»
Контрольная работа
По дисциплине «Материаловедение и ТКМ»
Выполнил: Студент 3 курса
группы ЭМ- 304 Гаврилов В.Г
Проверил: Сергеев В.И
Уфа 2006 г.
1.Как и почему изменится прочность меди при пластической деформации ?
На
развитие пластической деформации в
металле (в нашем случае рассматривается
медь: металлическая связь, носителем
заряда являются свободные электроны,
коэффициент теплового расширения -
температура плавления tпл
=1083 С ) влияют различная ориентация зёрен
в пространстве и наличие межзёренных
границ. В связи с различной ориентацией
зерен пластическая деформация в меди
не может начинаться одинаково и
одновременно во всех зёрнах. В первую
очередь сдвиг начинается в зёрнах,
ориентированных под углом 30-70 градусов
к направлению действующей силы, а затем
постепенно с увеличением степени
деформации изменяется ориентация
плоскостей всех зёрен. При большой
пластической деформации возникает
преимущественная ориентировка зёрен
относительно внешних сил деформирования
называется текстурой деформации.
Образование текстуры деформации приводит к тому, что металл(медь) становится анизотропным (свойства её изменяются в зависимости от направления испытания).
Границы зёрен служат препятствиями для распространения пластической деформации от одного зерна к другому (если деформация происходит при невысоких температурах ). Приграничные области имеют большее количество дефектов атомно - кристаллического строения, здесь деформация затруднена. Влияние границ проявляется в увеличении сопротивления пластической деформации, для преодоления которого требуется повышение внешнего усилия.
При пластической деформации увеличивается плотность дислокаций растёт число препятствий для их движения и образуется сложная дислокационная структура металла. Внутри зёрен формируется тонкая ячеистая структура металла. Ячейки - микроскопические участки зерна размером в поперечнике 0,25-0,30 мкм ,содержат небольшое количество дислокаций, кристаллическая решетка искажена незначительно. Наибольшие искажения решетки и большая плотность дислокации – на границах ячеек.
Наряду с увеличением плотности дислокаций при пластической растёт количество точечных дефектов – вакансий, дислоцированных атомов.
Пластическая деформация вызывает изменение микроструктуры меди При небольшой деформации на поверхности предварительно полированного образца в пределах отдельных зёрен под микроскопом можно наблюдать следы деформации - линии (полосы) скольжения и двойники. В дальнейшем число зёрен, в которых обнаруживаются следы деформации, увеличивается.
Рис 1 Влияние пластической деформации на микроструктуру металла.
1-до деформации, 2- после деформации.
Все внутренние изменения, которые происходят при пластической деформации вызывают упрочнение металла. Прочностные характеристики, такие как временное сопротивление предел текучести, твердость, повышаются, а пластические – снижаются.
Упрочнение металлов под действием пластической деформации называют наклёпом. Наклёпанный металл запасает 5 – 10 % энергии, затраченной на деформирование. Эта энергия расходуется на образование несовершенств кристаллического строения и на упругие искажения кристаллической решетки.
Пластическая деформация приводит к изменению физических свойств: повышение электросопротивления, уменьшение плотности, изменение магнитных свойств. Наклёпанные металлы более склонны к коррозийному разрушению при эксплуатации.
Рис2 Влияние степени пластической деформации на характеристики прочности (σВ ,σ0,2) и пластичности (δ)
Рис 3. Зависимость прочности металлов от плотности дислокаций