Металдар мен құймалардағы жылжығыштық және болдыру құбылыстары

Жүктеменің әсерінен қатты металл дене не серпімді, не пластикалық деформацияланады. Соңғы жағдайда берілген жүктеме мен температурада деформация тұрақты.

Бірақ мұндай жуықтау дөрекі, іс жүзінде деформацияның тұрақты мәні болмайды. Егер денеге тұрақты жүктемемен әсер етсе, деформация уақытқа тәуелді Жүктеме астындағы материалдың пластикалық деформациясының уақыт бойынша өзгерісі – жылжығыштық. Жоғары температурадағы деформация –уақыт қисығы 8.3-суретте көрсетілген, онда жылжығыштық қисығы лездік деформация мен үлгінің толық бұзылуының аралығындағы учаскеде орын алады. Жылжығыштыққа сәйкес учаскеде 3 аумақ бар: тұрақталмаған, тұрақталған, үдетілген жылжығыштық. Бұл атаулар үлгінің жүктеме астында ағу жылдамдығын бейнелейді. 1-сінде деформацияның өсу жылдамдығы алдымен өсіп, сосын баяулайды, тұрақталған жылжығыштық учаскесінде тұрақты шамаға ие болады. 3-учаскеде деформацияның өзгеру жылдамдығы қайтадан өсіп, деформациялану процесі үлгі бұзылғанша күшті үдейді.


Жылжығыштықтың әрбір түрі температура мен жүктеме шамасына тәуелді. Бұл кезде температура және -ығысудың кернеу бойынша тағы да жылжығыштықтың 3 типі байқалады (8.4-сурет).

 

8.3-сурет. Жоғары температурадағы деформация-уақыт қисығы.  

 

 


Серпімді (қайтымды) жылжығыштық кризистік ығысу кернеуінің мәнінен төмен кернеулерде байқалады. Бұл аумақта деформация теңдеумен сипатталады, мұндағы - таза серпімді деформация, - үлгіге жүктеме қойылғаннан кейінгі уақыт, және - тұрақтылар.

Қандай да бір деформацияға жеткен соң жүктемені алса, онда уақыттағы деформация: , мұндағы – жүктемені алар алдындағы серпімді деформация. үлкен мәнінде -мен салыстырғанда деформация нөлге жақын. Демек, серпімсіз жылжығыштық жүктемені алған соң толық қайтып келеді, яғни – қайтымды.

Төментемпературалық (логарифмдік) жылжығыштық төмен температураларда (Т/Т ) мәнінде байқалады. Ол келесі теңдеумен сипатталады: , мұндағы - лездік пластикалық деформация, - тұрақты. Бұл теңдеуден жылдамдық: , яғни уақыт өте жылжығыштық жылдамдығы нөлге ұмтылады, демек бұл жылжығыштық – тұрақталмаған болып табылады.

 


8.4 сурет. Жылжығыштықтың диаграммасы

 


Жоғары температуралық жылжығыштық теңдеуін қанағаттандырады, мұндағы - тұрақтылар. Бұл жылжығыштық тұрақталған, жылдамдығы , мұндағы 1-қосылғыш тұрақталмаған жылжығыштықты сипаттайды, себебі болғанда уақыт шексіздікке дейін көбейсе, жылдамдық нөлге ұмтылады; 2-қосылғыш тұрақталған жылжығыштықты анықтайды.

Үдетілген жылжығыштық жоғары жүктеме астында үлгі аққанда пластикалық металдар мен құймалардың үлгілерінде мойын түзілуімен сипатталады. Пластикалығы төмен, металдар мен құймаларда жылжығыштық жарықшақтардың кеңеюімен байланысты.

Болдыру деп қайталанбалы-ауыспалы кернеулердің әсерінен материалда жарықшақтардың түзілуіне алып келетін біртіндеп бұзылу процесін айтады. Металдың болдыруы оның жеке көлемдерінде металл емес енулер, газ көпіршіктері, әртүрлі жергілікті ақаулар болатын кернеулердің концентрациясына негізделген. Бірнеше рет күш берген соң үлгі бұзылу нәтижесінде болдыру сынығы сыртқы түрі екі түрлі бөліктерден тұрады. Сынықтың тегіс беттік бір бөлігі қайталанбалы-ауыспалы жүктемелердің әсерінен жарықшақтар облысында үйкелістің салдарынан түзіледі, 2-бөлігі жарықшақтар дәнді сынықты үлгі бұзылу мезетінде пайда болады. Сынықтар нәтижесінде болдыруға қарсылықты сипаттайтын шыдамдылық шегі анықталады.