Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ПЛАСТИЧНОСТЬ

ПЛАСТИЧНОСТЬ

ПЛАСТИЧНОСТЬ - свойство твёрдыхтел необратимо деформироваться под действием механич. нагрузок. Отсутствиеили незначит. П. наз. хрупкостью. Пластич. деформации испытываютдетали конструкций и сооружений, заготовки при обработке давлением (прокатке, <штамповке и т. п.), пласты земной коры и др. объекты. Учёт П. позволяетопределять запасы прочности, деформируемости и устойчивости, расширяетвозможности создания конструкций мин. веса. В ряде совр. конструкций П. <обеспечивает их наиб. рациональное функционирование, надёжность и безопасность, <снижает концентрацию напряжений и поэтому повышает сопротивляемостьтел ударным и усталостным нагрузкам.

При растяжении цилиндрич. образца (одноосноенапряжённое состояние) обнаруживают предел упругости при напряжениях деформация обратима (упругая) и связана с Гуназаконом (Е- модуль Юнга). При дальнейшем увеличении растягивающей силы связьмежду и становитсянелинейной и необратимой (рис.). Возрастание а с увеличением eназ. деформац. упрочением. При разгрузке от напряжения (точка М )зависимость от изображаетсяприбл. прямолинейным отрезком MN, параллельным нач. участку упругости ОА. Часть деформации = NM_l =- упругая (обратимая). Отрезок - остаточная, или пластич. деформация, к-рая неизменна при разгрузке ивозрастает при непрерывном нагружении ОАВ и при повторной нагрузкепосле достижения напряжения а, с к-рого была произведена разгрузка.

График зависимости напряжение - деформация.

При одноосном растяжении П. материала оцениваетсявеличиной удлинения, измеренной в момент разрушения. При растяжении пластичныхматериалов разрушению цилипдрич. образца предшествует потеря устойчивости- равномерные удлинения и уменьшение поперечного сечения сменяются образованиемт. н. шейки, к-рая представляет собой деформацию относительно небольшогоучастка образца. Такая локальная деформация оценивается величиной относит. <уменьшения сечения ( - нач. сечениеобразца,- сечение образца в шейке в момент разрушения). Наступление потери устойчивостиматериала зависит от чувствительности напряжения пластич. течения материалак скорости деформирования.

При сложном напряжённом состоянии пластич. <деформация появляется впервые, когда становится (где - интенсивность напряжений), т. н. условие Генки - Мизеса, или когда наибольшеекасат. напряжение (где - предел упругости при сдвиге) - условие Треска - Сен-Венана. При этомтензор деформации где тензор упругой деформации связан с напряжениями обобщённым законом Гука, а тензор пластич. деформации характеризует деформацию, к-рая сохраняется в окрестности рассматриваемойточки, когда все компоненты тензора напряжений при разгрузке обращаются в нуль.

Типичной является неоднозначность зависимостимежду напряжениями и упругопластич. деформациями: значения напряжений зависятне от текущих (мгновенных) значений деформации, а от того, в какой последовательностишло их изменение до достижения текущих значений, т. е. от процесса деформации.

П. зависит от свойств материала - от характерамежатомных связей, хим. и фазового состава, кристаллич. структуры и микроструктуры, <а также условий деформирования - темп-ры, величины и схемы приложенныхсил (напряжённого состояния), скорости их приложения. П. не является физ. <или механич. константой материала, а отражает его состояние.

Для оценки П. материалов в конкретныхусловиях обработки давлением (прокатка, ковка, штамповка, прессование идр.) пользуются различными технол. пробами (число оборотов до разрушенияпри скручивании; угол загиба и кол-во перегибов; глубина погружения стандартногошарика в листовой материал - проба Эриксена; ударная вязкость и др.). Связьмежду такими пробами и характеристиками, к-рые получают при стандартныхмеханич. испытаниях, найти не всегда просто.

Лит.: Бернштейн М. Л., ЗаймовскийВ. А., Механические свойства металлов, 2 изд., М., 1979; Полухин П. И.,Горелик С. С..Воронцов В. К., Физические основы пластической деформации, <М., 1982; Кайбышев О. А., Сверхпластичность промышленных сплавов, М., 1984.

В. М. Розенберг.