Elastická deformace – vratná deformace, kdy po zániku deformačního napětí nabývá deformovaný vzorek materiálu původních rozměrů

Anelastická deformace- časově závislá složka elastické deformace

Plastická Deformace- způsobuje nevratné změny rozměrů deformovaného vzorku materiálu

Creep- časově závislá složka plastické deformace

Typy deformaceTypy deformace

SFNapětí :

F – deformační síla (kolmá ke směru namáhání)

S – plocha průřezu vzorku

počáteční plocha – smluvní napětí

aktuální plocha – skutečné napětí

[ ] = MPa

Deformační napětíDeformační napětí

DeformaceDeformace

Relativní deformace Relativní deformace rr ::0ll

r

l – prodloužení vzorkul0 – počáteční délka vzorku

Skutečná deformace Skutečná deformace :: rl

ll

ll

ll

ldl

1lnlnln

0

0

00

- při deformaci jednoosým tahem

Deformace do lomu Deformace do lomu ff :: při dosažení deformace f dochází k lomu

(porušení) vzorku.

Plastická deformace monokrystalůPlastická deformace monokrystalů

Skluzové čárySkluzové čáry Hustota s. č. závisí na stupni deformaceHustota s. č. závisí na stupni deformace Skluzový systém – rovina a směr skluzuSkluzový systém – rovina a směr skluzu

Z experimentů plyneZ experimentů plyne

Směr skluzu je totožný se směrem, který Směr skluzu je totožný se směrem, který je nejhustěji obsazen atomyje nejhustěji obsazen atomy

Skluzová rovina je rovina nejhustěji Skluzová rovina je rovina nejhustěji obsazená atomyobsazená atomy

Skluz nastává v tom skluzovém systému, Skluz nastává v tom skluzovém systému, v němž působí největší smykové napětív němž působí největší smykové napětí

Odvození Schmidova zákonaOdvození Schmidova zákona

sin1

1 S

F

2sincossin n

cossins

S1 = S/sin ,

= 90° -

coscossin

cossin

coscoscos

- Schmidův zákon- Schmidův zákon

coscoscossin Schmidův orientační faktorSchmidův orientační faktor

S

S1

Křivka zpevnění monokrystaluKřivka zpevnění monokrystalu

Deformační křivka polykrystalů Deformační křivka polykrystalů (modelová situace)(modelová situace)

Deformační křivky (jednoosý tlak)

- počáteční deformační rychlost 8,3.10-5 s-1

Deformační křivky kompozituDeformační křivky slitiny

Křivky zpevnění polykrystalůKřivky zpevnění polykrystalů

složitá závislost napětí na strukturních složitá závislost napětí na strukturních parametrech parametrech (koncentrace a rozdělení příměsových (koncentrace a rozdělení příměsových atomů, velikost zrn, textura, typ struktury,…)atomů, velikost zrn, textura, typ struktury,…)

kinetická rovnice:

TS ,,

strukturní parametry

rychlost plastického tečení

teplota

Plastická deformace polykrystalůPlastická deformace polykrystalů

vznik, pohyb a hromadění dislokací v krystalové mříživznik, pohyb a hromadění dislokací v krystalové mříži deformační zpevnění je určeno vytvořením dislokační deformační zpevnění je určeno vytvořením dislokační

struktury, která vytváří napěťové pole, v němž se musí struktury, která vytváří napěťové pole, v němž se musí pohybovat dislokacepohybovat dislokace

doposud nebyl nalezen obecný analytický popis křivek doposud nebyl nalezen obecný analytický popis křivek napětí-deformace respektující fyzikální procesynapětí-deformace respektující fyzikální procesy

koeficient zpevnění:koeficient zpevnění:

dd - napětí

- deformace

Popis plastické deformacePopis plastické deformace

T,, - kinetická rovnice:- kinetická rovnice:

- vývoj dislokační struktury probíhá v závislosti - vývoj dislokační struktury probíhá v závislosti na teplotě, rychlosti deformace, historii vzorku, … na teplotě, rychlosti deformace, historii vzorku, …

- evoluční rovnice: - evoluční rovnice: Tf

dd

,,

Deformační zpevněníDeformační zpevnění→→ s pokračující deformací roste napětí - způsobeno růstem hustoty dislokací

Gb - faktor interakce dislokacíG - smykový modul pružnostib - velikost Burgersova vektoru - hustota dislokací

nakupení dislokací před překážkounakupení dislokací před překážkouzakotvení dislokace zakotvení dislokace

dislokacemi lesadislokacemi lesa

Procesy zpevnění a odpevněníProcesy zpevnění a odpevnění

v literatuře popsáno mnoho modelův literatuře popsáno mnoho modelů Lukáčův – Balíkův model:Lukáčův – Balíkův model:

3yyy

DCBA

(a) (b) (c) (d)

(a) imobilizace dislokací na nedislokačních překážkách

(b) imobilizace dislokací na překážkách dislokačního typu

(c) zotavení příčným skluzem s následující anihilací dislokací(d) zotavení šplháním dislokací

Tepelně aktivovaný pohyb dislokacíTepelně aktivovaný pohyb dislokací

* i

Závislost síly, která působí na Závislost síly, která působí na dislokaci, na poloze dislokace při dislokaci, na poloze dislokace při

překonávání lokální překážkypřekonávání lokální překážky

bLdGG *0

=

aktivační aktivační objemobjem

V V = = bLdbLd