3. Серпімділік модулі, мәні мен анықталуы.

Созылудың серпімділік аймағына келесі өрнекбелгіге сай:

(2.5)

(2.6)

Осы теңдеу Гуктың теңдеуі немесе Гуктың элементарлық заңы деп аталады. Кернеу мен деформацияны байланыстыратын және үлгі материаланың табиғатына тәуелді пропорционалдық коэффициент бір осьті созу кезіндегі серпімділік модулі немесе Юнг модулі деп аталады және атом аралық байланыс қатандығын сипаттайтын материал тұрақты болып тұрады. (8) шығатыны бір осьті созу кезіндегі серпімділік модулі жалпы алғанда E=S/e (9). Жылжу кезіндегі жанаспалы кернеу ұқсас қатынастың сәйкес жылжуымен байланысты: G=t/g (10). G – жылжу модулі немесе жылжу кезіндегі серпімділік модулі.

Гидростатикалық қысу (созу) кезіндегі Гук заңы гидростатикалық қысым мен көлем өзгерісінің арасындағы қатынас тік пропорционалдықпен жазылады.

(11) (к – көлемдік деформация модулі). 9-11 формулалармен жазылған қатынастар серпімді аймақтағы жүктеудің әртүрлі схемасы үшін Гуктың элементарлық заңы деп аталады. E, G, k шамалары ұзарудың өсуімен жүктеменің өсу қарқындылығын сипаттайды. Демек, созылу диаграммасының горизонтальды осіне қатысты тік осьтің қисаюымен анықталады. Серпімділік модулі деформация белгісінен олардың бірдей өзгеруі кезіндегі шамаға тәуелсіз.

Кернеу-деформация қисығындағы серпімділік аймақтар

Серпімділік модулі таза металдың қатты ерітіндінің механикалық қоспасының химиялық қосылыстардың құрылыстарынан және олардың өңделуінен аз тәуелді. Ол кристалдық торымен және атом арасындағы пішініне байланысты. Кристалдық тордың және атом аралық күшін анықтайды. Ол өзінің физикалық мағынасы бойынша қатаңдығының сыртқы жүктемеге әсері және материалдың серпімді деформациясының дамуына қабілеттілігімен сипатталады. 2.3,а – суретінен Е қаншалықты аз болса бірдей кернеу кезінде серпімді деформация шамасы көп болатыны көрсетілген (1,2). Сондықтан жоғары серпімділік қасиеттерімен материалдарды өңдеу үшін негізгі компонент ретінде аз серпімділік модулімен металдарды таңдаған жөн. Төменде кейбір металдардың серпімділік модулі көрсетілген.

а) б)

Нүктедегі толық кернеу (а) мен кернеулік күйді анықтаудың (б)қойылу тәсілінің көрініс схемасы

№ 29 билеті

1. Жылжыпсырғымалылық кезіндегі созымдылық туралы түсінік.

Жоғары температура кезіндегі деформацияның негізгі түрлері жылжыпсырғымалылық және ол тек қираудың төменгі жылдамдығымен ғана емес, сонымен бірге, аз деформациямен сипатталады. Бөлме температурасы кезінде өтетін кәдімгі деформациядан айырмашылығы жылжыпсырғымалылық кезінде екі бәсекелес процесс дамиды: деформациялық қайта беріктену және термиялық қайта беріктену.

8.2-сурет. Жылжыпсырғымалы-лық қисығының сипатты түрі. 1 – 3 – Жылжыпсырғымалылық сатылары	8.3-сурет. Әртүрлі температуралардағы жылжыпсырғымалылық қисығы (t1<t2<t3)

Аққыштық шегін жоғарылататын кернеу кезінде қалдық деформация болуы мүмкін. Ол материалдардың беріктенуіне әкеледі. Келесі қыздыру кезінде деформациялық нығайуға қайту, полиганизация, қайта кристалдану түріндегі термиялық қайта беріктену бір-бірімен бәсекелес бірге жүреді. Жылжыпсырғымалылықтың даму заңдылықтары үш негізгі аймақтан тұратын жылжыпсырғымалылықтың үш сатысына сәйкес қисықпен көрсетіледі (8.2-сурет).

1- саты. Деформация жылдамдығы уақыт өте төмендейді (бекітілмеген жылжыпсырғымалылық);

2- саты. Деформация тұрақты жылдамдықпен өтеді (бекітілген жылжыпсырғымалылық);

3- сатыдан бастап деформация қираумен аяқталатын өсімді жылдамдықпен жүреді.

Әр сатының берілген материалдар үшін салыстырмалы дамуы сыртқы жағдайлардан (температура, кернеу шамасы) тәуелді. Бекітілген (2- саты) жылжыпсырғымалылық жылдамдығы.

έ , (8.2)

мұндағы: с- тұрақты;

σ-түсірілген кернеу;

Q-өздігінен жүретін диффузия активациясының энергиясы;

n- құрылымға байланысты 3-тен 4-ке дейін ауысып тұратын көрсеткіш. Бұл жағдайда жылжыпсырғымалылық жылдамдығы бұл сатыда тоқтатылған дислокациялардың жылжу жылдамдығымен анықталады деп есептелінген.

Сынау температураның жылжыпсырғымалылықстадиясының даму заңдылықтарына ықпалы 8.3-суретте көрсетілген. Сынау температурасы төмен болған сайын соғұрлым бекітілген жылжыпсырғымалылықсатысы ұзақ және толық іске асырылады. Мұндағы үдемелі жылжыпсырғымалылықболмауы да мүмкін немесе ұзақ уақыт бойы өтпелі болуы мүмкін. Сынау температурасының жоғары (Д, С қисығы) бекітілген жылжыпсырғымалылықпериодының қысқаруына және үдемелі жылжыпсырғымалылықтың ерте басталуына және қирауға әкеледі. А нүктесінің жоғары қарай орын ауыстыруы (деформация шкаласы бойынша) материалдарды жүктеудің І-моментінде тұратын жылдам жылжыпсырғымалылықтың қарқынды дамуын білдіреді.