Министерство образования и науки Российской Федерации

САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра технологии и исследования материалов

В. В. Паромов

Физические основы прочности и пластичности

Текст лекций

Санкт-Петербург

2013

Содержание

Содержание 2

Лекция 1 3

Система принятых обозначений 4

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Теоретическая прочность идеальных кристаллов 9

1.1. Межатомные связи 9

1.2. Теоретическая прочность кристалла на разрыв. 13

1.3. Теоретическая прочность кристалла на сдвиг. 14

Лекция 2 17

Глава 2. Точечные дефекты 17

Классификация дефектов кристаллического строения 17

2.1. Энергия и условия образования вакансий 17

2.2. Концентрация вакансий 19

Лекция 3 21

2.3. Миграция вакансий под действием сил электростатического взаимодействия 21

2.4. Миграция вакансий под действием полей упругих напряжений 22

2.5. Тенденции в поведении вакансий: образование или растворение микропор? 23

Лекция 4 25

2.6. Генерация вакансий во время термической обработки деформированного металла 25

2.7. Диффузия вакансий 27

Лекция 5 29

Итоги главы 32

Лекция 1

Литература:

1. Основная

Колбасников Н.Г. Физические основы пластической обработки металлов: Учебник для вузов. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004.

Электронный ресурс:

http://www.unilib.neva.ru/dl/local/637.pdf - доступ из библиотеки СПбГПУ

Дополнительная литература

1. .Структура металла. Пер с англ. Т.1-2. / Баррет Ч. — М.: Металлургия, 1988

2. Кристаллографическая текстура и текстурообразование / Сильникова Е.Ф., Сильников М.В. — СПб.: Наука, 2011- 554с.

3. Паромов В.В. Изучение текстур металлических листов методом прямых полюсных фигур [Электронный ресурс]: учебное пособие для самостоятельной работы студентов/ В.В. Паромов; Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Институт металлургии, машиностроения и транспорта, Кафедра технологии и исследования материалов.— Электрон. текстовые дан. (1 файл: 3,28 Мб) .— Санкт-Петербург, 2013.— Загл. с титул. экрана.— Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование .— Текстовый документ. — Adobe Acrobat Reader 7.0 .— <URL:http://dl.unilib.neva.ru/dl/2/3639.pdf>.

Система принятых обозначений

a − параметр кристаллической решетки, м;

−среднее межатомное расстояние, м;

b, b − вектор Бюргерса и его модуль, м;

С − размер трещины, м;

D − плотность материала, кг/м³;

Д − коэффициент диффузии, м²/с;

Е − модуль упругости, Па;

G − модуль сдвига, Па;

F − сила, Н;

r − расстояние, м;

W; W − энергия и ее изменение, Дж;

w₀ − энергия связи, Дж, эВ;

_s − удельная поверхностная энергия;

−удельная поверхностная энергия межзеренной или межфазной границы;

−удельная поверхностная энергия вакансии;

ε − степень деформации;

σ − полное напряжение; нормальное напряжение, Па;

σ_р − истинное напряжение, действующее в шейке образца при разрыве;

σ_s − внутренние напряжения в металле, создаваемые дефектами кристаллического строения;

σ − изменение напряжений;

τ − касательное напряжение, Па;

σ^* − теоретическая прочность металла на разрыв, Па;

τ^* − теоретическая прочность металла на сдвиг, Па;

−коэффициент Пуассона.