Деформация и разрушение металлов - Курсовая работа

Еще с давних лет ученые занимались поиском ответов на вопросы про металлы и их разрушение, они проводили различные эксперементы, устанавливали связь между материалами или металлами с внешними факторами, со строением.Деформация происходит за счет изменений в строении и расположении молекул, их сближения и удаления, что сопровождается изменением сил притяжения и отталкивания. От соотношения внешних сил и сил упругости зависит величина и характер деформации материала. Деформацию различают:-обратимая; Обратимая деформация - деформация, при которой тело после снятия нагрузки полностью восстанавливается. Если тело после снятия нагрузки не возвращается в свое первоначальное положение, то эта деформация называется необратимой (пластическая).Изменения формы и размеров изделия под влиянием внешних сил представляют собой сумму простых видов деформаций, основными из которых являются деформации при растяжении, сжатии, изгибе, сдвиге и кручении. Наибольшее значение в товароведной практике имеют деформации, наблюдаемые при растяжении. При испытании на растяжение, помимо предела прочности, выявляются еще и такие показатели, как абсолютное и относительное удлинение и сужение, предел пропорциональности, предел текучести, модуль упругости и др., величины которые для ряда атнриалов регламентируются ГОСТАМИ. Эта деформация проявляется при использовании тканей, одежды, обуви, строительных материалов. Если брус длиной L0 и поперечным сечением b одним концом закрепить неподвижно, а к другому концу приложить усилие, направленное по длине бруса, то брус деформируется.Деформации могут проявляться по-разному, это зависит как от самого материала так и от конструкции. Можно рассмотреть несколько примеров проявления деформации материалов. Например, для горных пород это:-набухание и увеличение объема горных пород, как результат упругих деформаций; Большинство строительных материалов, в том числе и бетон, имеют сильно развитую и достаточно открытую капиллярно-пористую структуру, благодаря чему могут поглощать влагу из окружающей среды (гигроскопическое увлажнение) либо впитывать (сорбировать) воду при непосредственном соприкосновении с ней. Изменение содержания воды в материале приводит к изменению объема, т.е. к объемным деформациям: при высыхании элемента происходит испарение воды и уменьшение объема, при увлажнении - наоборот.При этом, если реализуется разрыв нормального к поверхности смещения, то говорят о трещине нормального разрыва (отрыва) или просто трещине; если же реализуется разрыв касательного к поверхности смещения, то говорят о трещине сдвига или дислокации. Наиболее просто формулируется условие локального разрушения в теории так называемых квазихрупких трещин, когда наибольший размер области пластических деформаций в рассматриваемой точке контура трещины мал по сравнению с расстоянием этой точки до ближайшей границы тела. Он основан на энергетической концепции и на представлении о сверхтонкой структуре конца трещины, размер которой мал сравнительно с размером пластической области вблизи вершины трещины.Теория предельного равновесия и теория хрупких трещин составляют основу современной механики разрушения. Существуют такие факторы разрушения материалов: химическое или электрохимическое взаимодействие материалов с коррозионной средой, атмосферная коррозия, подводная коррозия, подземная и промышленная коррозии; трение; старение; трещины; нагрузки. В системе международной стандартизации это понятие несколько шире: физико-химическое взаимодействие между металлом и средой, в результате которого изменяются свойства металла или материала, и часто происходит ухудшение функциональных характеристик материала, среды.Крепость - это физическая способность материала оказывать сопротивление его повреждению при действии сил, ведущих к деформации и внутренние напряжения материала. Под действием этих известных сил материал просто напросто может подвергаться кручению, растяжению, изгибу, сжатию, срезу. Таким образом, дефекты макроструктуры материала отрицательно отражаются на его твердости. Твердость материала - это его способность сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Зависит от структуры материала и других его механических характеристик, от вида обработки поверхности, температуры, модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении.Упругая деформация металлов-деформация, влияние которой на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия внешних сил, когда размеры и форма тела после снятия нагрузки восстанавливается мгновенно, со скоростью звука, т.е. она проявляется за короткий промежуток времени. Упругая деформация не вызывает заметных остаточных изменений в структуре и свойствах металла; под действием приложенной нагрузки происходит только незначительное смещение атомов или поворот блоков кристалла. При таком смещении атомов из положения равновесия нарушается баланс сил притяжения и электростати

Содержание

Вступление

1 Деформация материалов

1.1 Понятие про деформацию материалов и ее показатели

1.2 Классификация и виды деформаций

1.3 Механизм проявления деформации

2 Разрушение материалов

2.1 Современные представления про теорию разрушения материалов

2.2 Факторы, которые влияют на деформацию материалов

2.3 Взаимосвязь деформаций с крепостью материалов

3 Особенности деформаций и разрушения металлов

3.1 Упругопластические деформации металлов

3.2 Особенности разрушения металлов

3.3 Деформация металлов и их износ

Выводы

Литература