2. Созымдылықтың температуралық аномалиясы. Жылулық сынғыштық мәселелері және оны шешу келешегі.

Созымды деформация деп – жүктеу аяқталғаннан кейін қалпына келмейтін деформация түрін айтамыз. Созымды деформация металдардың құрылымы мен қасиеттерінде қалдық өзгерістер қалдырады. Кристалдарды деформациялау кезінде бірінші серпімді деформация пайда болады, бірақ кернеу жоғаралағанда кристалдың бір бөлігінің екінші бөлігіне қатысты жылжуы өтеді, ол өз кезегінде созымдылық, қалдық деформацияны тудырады. Жылжу түйіспелі кернеулер мәні білгілі бір критикалық мәннен τ_кр асқанда өтеді.

Белгілі бір дәрежеде созылғыштығы мен материалдардың кері пропорционал беріктігінің арасында бірмәнді сәйкестік байқалмайды.

1-сурет. Қақталғыш темірдің беріктігі мен созылғыштығын босату температурасында өзгерту	2-сурет. Қыздырудың беріктік, созымдылық қасиеттері мен металдың құрылымына әсері.

2- Суретте қайтару және рекристаллизация тәуелділік қасиеттеріне негізделген ықпалымен көрсетілген. рекристаллизация басталғанға дейінгі температура tн.р. олар болмашы ғана өзгереді, ал одан әрі өсуіне беріктік температураның күрт төмендеуі және бірқалыпты созымдылықтың артуы, жиналғыш рекристаллизация басталғанға дейін жалғасады. Аяқталғаннан кейін бастапқы деңгейі пластикалыққа дейін төмендейді. Рекристаллизациия температурасы маңызды практикалық мәні бар: құрылымын қалпына келтіру үшін және қақтаулы металл қасиеттері үшін.

Деформация температурасына байланысты рекристаллизации температурасы суық және ыстық деформациялар болып ажыратылады. Дәл рекристаллизации температурасы олардың арасындағы шекара болып табылады. Суық деформациялау деп рекристаллизация температурасынан төмен температурада және қақатау сүйемелдеуін атайды. Ыстық деформация рекристаллизации температуранан жоғары температураларда жүзеге асады және қақтауға сүйенбейді. Егерде ол болып жатса, өтетін деформация температурада тез босату және рекристализациямен төмендейді. Жеңіл балқитын металдар үшін А. Бочвара формуласына сәйкес Тр.= α Тпл., рекристаллизация температурасы нөлден төмен жатады, ал деформация бөлме температурасында ыстық болады.

Сонымен қатар металдар мен қорытпаларда, осындай сипатымен беріктік пен созылғыштығының температуралық тәуелділігіне ие, орта деформация температурасы аймағы бойынша беріктігін жайлап төмендету кезінде икемділіктің күрт азаюы байқалады. Бұл созымдылық қасиеттерінің аномалиясы созымдылықтың құлдырауы немесе аймақтың жылу нәзіктігі атауын алды. Әсіресе бұл құбылыс таза мыс және қалдырылған оның барлық балқымаларымен айқын байқалады.Бұл созымдылықтың құлдырауы қоспа атомдарының өзара іс-қимылынан және дислокация қозғалмалысынан болуы мүмкін деп саналады.

3. Кирау. Кираудың түрлері мен белгілері.

Сапалық жағынан қирауды дененің кернеу әсерінен бөлшектерге бөлінуі деп қарауға болады. Ал сандық жағынан беріктіктің апатты жоғалуы, бірақ бұл анық жалпы сипат береді және оны қолдану кезеңіндегі нақты жағдайдың көрсетілуін қажет етеді. Физика және механика жағынан қарастырсақ қатты денедегі қирау уақыт өз орнымен белгілі сатыда және жарықтардың түзілуімен және жойылуымен байланысты жүретін процесс. Сонымен механикалық қирау дегеніміз кернеудің әсерімен жарықтардың тууы, жойылуы және дамуымен болатын денелердің бөлшектерге бөліну процесі аталады. Жарықтану дамуымен қираудың байланысы қирау процесінің басты жағы олардың локальді сипаттарын ашады.

Кернеудің 3түрі:

1. созылмалы-оң нормальды

2. қысылу-теріс

3. жанаспалы (оң) - осыған байланысты қираудың әртүрлі сипаттамалары болады.

Қысылу кернеуі өздігінен қирауды болдырмайды, өйткені атомдар арасындағы арақашықтық азайған кезде өзара әрекеттесу күші көбейеді. Қирау созылу және жанаспалы кернеу кезінде 2 түрлі тәсілмен жүреді: 1) үзілу; 2) кесілу;

Үзілумен қирау мортты, кесілумен тұтқырлы деп аталады. Морт және тұтқырлы қирау түсінігі туралы белгілі совет механиктері: Я.Б.Фридман және В.М.Фринкель келесі белгілері бойынша сыныптады:

7. Процестің энергиясыйымдылығы;

8. Күштік әрекеттесу сипаты тұрақты жүктеме;

9. Қираудың ірі құрылымдық беткейінің бағдарлануы;

10. Қирауға әкеліп соқтыратын созымды деформация шамасы;

11. Қирау беткейінің құрылымдық орналасуы - кристаллит ішіндегі, кристаллит аралас;

12. Қираудың даму дәрежесі - бастапқы; дамыған және толық.

Осы белгілерге байланысты қираудың 2 түрін былай айтуға болады:

1) мортты қирау

а) аз энергия сыйымдылығымен сипатталады және сырттан әкелінген қосымша энергиясыз белгілі кернеуге жеткен кездегі өзіндігінен дамуы;

б) серпімділіктің ірі құрылымдық шегінен төмен кернеу, ереже бойынша есептіктен жоғары;

в) қирауға дейінгі суммалық ұзару 1-2% аспайды.

г) мортты жарықтың таралу жылдамдығы берілген материалдың дыбыс таралу жылдамдығына сәйкес;

д) қирау беткейі әсер ететін күшке перпендикуляр;

е) жарық түйір шекарасы бойынша жойылады - интеркристаллитті сынақ;

ж) сынық беткейі жылтыр;

2)Тұтқырлы қирау

а) жоғары электрсыйымдылық сипаттамасы- тұтқырлы жарықтың жоғарлығы сырттан энергия әкелінуін қажет етеді, демек, әсер ететін кернеуді үздіксіз жоғарлату қажет;

б) кернеу есептік кернеумен сәйкес;

в) қирауға дейінгі ұзару белгілі шамаға жетеді, қирау процесі пластикалық деформациямен жүреді;

г) тұтқырлы жарықтың жайылуы елеусіз және деформация жылдамды-ғымен сәйкес;

д)макромасштабтағы сынық беткейі ең үлкен жанаспалы кернеудің әсерлік бағытына 45⁰ бұрышпен иіледі;

е) жарық түйір денесі бойынша жойылған- транскристалитті (түйір ішіндегі) сынық;

ж) сынық беткейі бұлдыр ;

6.1-сурет. Созымды қираудың мүмкіндік түрлері	6.2-сурет.Созылған үлгі мойнынан орталық жарықтың пайда болуы мен тесіктер

Созымды қираудың мүмкіндік түрлері:

а) базалық жазықтық бойынша сырғу басқа жазықтық бойынша бір беткейде сырғанаумен бітетін ГПУ торы бар монокристалдар;

б) 2-бөлікке бөліну «пышақ жүзінде» туындайтын мойыншаның түзілуімен болатын ГЦК торымен монокристалдар (мыс, күміс);

в) деформацияның ірі тіліктерінің түзілуімен, мойынсыз қирайтын Cu,Al қорытпалары;

г) мойыншаның жіңішкеруі бойынша созымдылығы 100%-ға тең нүктеде туындайтын ГЦК торымен жоғары созымды поликристалдар;

д) аз созымды поликристалдар қирау түрі тұтқырлы қирау есебінде алынады. Оның түзілу процесінің бірізділігі келесі түрде көрсетіледі:

1. Созымды деформациядан кейінгі мойыншаның пайда болуы;

2. Ұсақ тесіктердің түзілуі, олардың үлгі ортасында бірігуі және жарықтардың тууы;

3.Үлгі беткейіндегі жарықтардың жойылуы және чашка түбінде түзілуі;

4.Нормальді кернеудің мүмкіндік шегіне жетуі, қираудан нормальді әсерден жанаспалы кернеу әсерінен қирауға ауысуы;

5.Жарықтың бастапқы бағытымен салыстырғанда 45⁰ бұрылуы, конустық түзілуі және беткейге шығуы. Сонымен мойыншаның түзілуі тұтқырлы қираудан бастау соңғы қирауға дейін жететін созымды деформацияның локанизациясымен байланысты.

№ 10 емтихан билеті