2. Аса созымдылықтың теориялық негізі. Аса созымдылық деформациясының моделі.

1945 ж А. А. Бочвар ашылған аса беріктік , теориялық негізімен ғана емес қолдануның практикалық аспектілері де қызықтырады. Өндірісте аса берік технологиялардың іске асырылуы қиын,бұрын сңды қолдалымаған пішім өзгерту процестерін, оның ішінде қиын деформацияланатын қорытпаларды аса беріктік күйге ауыстыру сияқты процестерді жүргізуге мүмкіндік береді.

Метатұрақты күйде болған қорытпаларды деформациялаған кезде кей жағдайларда пластикалық деформацияға қарсыласудың аномальды өзгерістері байқалатыны анықталған, мұнда : беріктік кенет төмендеп, созымдылық аса артып кетеді. А. А. Бочвар мен 3. А. Свидерско жұмыстарында цинк - алюминий жүйесінің шыныққае қорытпалары зерттелді, қаттылықтың температуралық тәуелділііг 15.1 а суретте көрсетліген; 80 % Zn+20 % Al құрамы үшін, эвтектоидной концентрациияға жақын (рисунок 15.1б), пластикалық деформацияға төмен қарсыласуы байқалған.

Рисунок – 15.1 Изменение твердости в сплавах системы Zn - Al

Рентгендік зерттеулер анықтағандай , цинк – алюминий эвтектоидтық қорытпаларының аса беріктігі бастапқы метатұрақты құрылымнан метатұрақты құрылымға ауысуымен байланысты , оған жоғары температураларда деформация әсер етеді. Бұдан шығатын қорытынды, қаншылықты қорытпада көп көлемде метатұрақты құрылымдар болса, соншалықты жылулық деформация шарттарында аса беріктік эффектісі байқалады. Метатұрақты қүрылымнан тұрақыты құрылымға өту процестері белгілі бір жылдамдықпен жүретіндіктен, онда осы жылдамдықпен деформация жылдамдықтары арасында сәйкестік болуы керек, немесе соңғы ретте бұл ауысу тұрақты күйде болуы керек және осы кезде аса беріктік қасиет пайда болады.

Аса беріктік формуласы былай жазылады.: σ = К έ ^{m ,} мұндағы : К - кернеулік күйдегі константа ; т - деформация жылдамдығына әсері К және т шамалары сынау температуралары мен түйірлер өлшеміне тәуелді.

Рисунок – 15.2 Кернеу мен деформация жылдамдығына тәуелдігі

Қалайы - қола, оқола - висмут, алю­миний - мыс и мыс - цинк қорытпаларында әртүрлі деофрмация жылдамдықтарымен сынағанда 3 аймақ байқалады (1, II и III) 15.2 сурет . мысалы, Al-Cu ,Al-Si эвтектикалық қорытпасын жатқызуға болады.

3.Қатты ерігіштік беріктендіру және артық фазалармен беріктендіру. Металды ерігіш қоспалармен легірлеу кезінде беріктік сипаттамалардың жоғарылауы байқалады. Поликристалды қорытпалардың ағу шегі қатты ерітінділердің ерігіштігі легірлеуші элементтің 10-30% (ат.)-ға дейінгі конценторациясына тура пропорционал.

11-лекциядағы 1-сурет (орысша)

Қатты ерітінділердің ерігіштігіне легірлеуші элементтің концентрациясына беріктіктің сызықтық тәуелділігі тән, ал ену қатты ерітінділерге ағу шегінің концентрациядағы квадратты шекке пропорционалдық тән.

Қатты еріткішпен беріктендіру келесі жағдайлармен шартталған:

1. дислокацияның қозғалысы кезінде үйкелу күшінің ұлғаюы;

2. қоспа атмосферасының пайда болуы;

3. легірлеу кезінде дислокациялық құрылымның өзгеруі.

Артық фазалармен беріктендіру.

Артық фазалардың бөлінуі белгілі бір температураға дейін жоғары беріктікті сақтауды қамтамасыз етеді. Артық фазалармен беріктендіру келесі факторларға тәуелді:

• негізгі және артық фазалардың құрылымы мен қасиеттері;

• олардың матрицаның құрылымымен байланысы;

• бөлшектердің пішіні мен өлшемі;

• олардың арасындағы арақашықтық;

• матрицада орналасу сипаты.

Максималды беріктену келесі жағдайларда болады:

• екінші фаза когерентті немесе матрицаға жартылай когерентті;

• қорытпаның көлемінде дисперсті және бірқалыпты орналасқан;

• өзіндік жоғары беріктікке ие;

• оның бөлшектері арасындағы қашықтық аз.

11-лекциядағы 2-сурет (орысшадан)

Артық фазаның бөлшектері матрицаға қарағанда морт келеді, сол себепті созымдылық сипаттамаларды төмендетеді.Алайда кейбір жағдайларда белгілі бір пішінге бөлшектің шектелген шамасын қосса, сызаттың (ақау) ұзындығын кішірейтуге болады.

№ 7 емтихан билеті 1. Беріктіктің түрлері мен сипаттамалары.

Беріктік дегеніміз қатты дененің сыртқы жүктеме әсерінен қирауға және деформацияға қарсыластық қасиетін атаймыз.

Беріктіктің түрлері және сипаттамасы

1. Статикалық (қысқа уақытты)

2. Конструкциялық

3. Динамикалық (соққылық)

4. Ұзақ уақытты (ыстыққа беріктік)

5. Қажу – циклдық және жанаспалы

6. Меншікті

7. Механикалық

Статикалық беріктік – созылу, қысылу, бұралу, иілу режиміндегі статикалық жүктеу кезіндегі материалдардың беріктігі.

Конструкциялық беріктік – конструкциялық, металургиялық, техникалық және пайдалану факторларының есебімен конструкциялық материалының беріктігі.

Динамикалық беріктік – материалдың соққы жүктемесіне немесе морт қирауына қарсыласу беріктігі.

Ыстыққа беріктік – материалдың ұзақ уақыт бойы жоғары температура кезінде деформация және қирауға қарсы тұру қасиеті.

Циклдық беріктік немесе ұзақ шыдамдалық – бұл материалдың көп ретті қайталанатын жүктеменің қарсы тұруын сипаттайтын беріктік.

Жанаспалы беріктік немесе тозуға тұрақтылық – материалдың қатты, сұйық немесе шашыранды дене бойынша қозғалу кезіндегі беттік қирауға қарсы тұру қасиеті.

Меншікті беріктік – материалдың тығыздығына қатысты беріктік.

Механикалық беріктік – бұл материалдың қирауына әкелетін ең үлкен кернеу.