Τι κάνει τα μέταλλα παραμορφωμένα πλαστικά και όχι ελαστικά;
ελαστική παραμόρφωση:
* αναστρέψιμο: Όταν ένα μέταλλο υποβάλλεται σε άγχος (δύναμη ανά περιοχή μονάδας), εκτείνεται ή συμπιέζει ελαφρώς. Αυτή είναι η ελαστική παραμόρφωση. Το υλικό επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα όταν αφαιρείται η τάση.
* Προσωρινή: Η ελαστική παραμόρφωση διέπεται από τους διατομικούς δεσμούς μέσα στο μέταλλο. Σκεφτείτε αυτούς τους δεσμούς ως μικροσκοπικές πηγές. Όταν τεντωμένα, αυτά τα ελατήρια αποθηκεύουν ενέργεια και θέλουν να επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος.
Πλαστική παραμόρφωση:
* Μόνιμη: Εάν η τάση υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο (η ισχύς απόδοσης), το μέταλλο αρχίζει να παραμορφώνεται πλαστικά. Αυτή η παραμόρφωση είναι μόνιμη. Το μέταλλο δεν θα επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.
* Εξάρτηση: Η πλαστική παραμόρφωση συμβαίνει λόγω της κίνησης των ελαττωμάτων που ονομάζονται εξάρσεις εντός της κρυσταλλικής δομής του μετάλλου. Αυτές οι εξάρσεις είναι ουσιαστικά ελαττώματα γραμμής που επιτρέπουν στα επίπεδα ατόμων να γλιστρήσουν ο ένας στον άλλο.
* Διάρκεια ενέργειας: Σε αντίθεση με την ελαστική παραμόρφωση, η πλαστική παραμόρφωση περιλαμβάνει μια μόνιμη αναδιάταξη των ατόμων και τη διάχυση της ενέργειας.
Παράγοντες που επηρεάζουν την πλαστική παραμόρφωση:
* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες διευκολύνουν την πλαστική παραμόρφωση. Τα άτομα έχουν περισσότερη ενέργεια και μπορούν να κινηθούν πιο εύκολα.
* Ρύθμιση καταπόνησης: Η ταχύτερη εφαρμογή της δύναμης (υψηλότερος ρυθμός καταπόνησης) οδηγεί γενικά σε πιο εύθραυστη συμπεριφορά, καθιστώντας λιγότερο πιθανή την πλαστική παραμόρφωση.
* Μέγεθος κόκκων: Τα μέταλλα με μικρότερους κόκκους είναι συνήθως ισχυρότερα και πιο ανθεκτικά στην πλαστική παραμόρφωση.
* κράμα: Η προσθήκη άλλων στοιχείων (κράμα) μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την αντοχή της απόδοσης και πόσο εύκολα παραμορφώνεται ένα μεταλλικό πλαστικοποιητικό.
Συνοπτικά:
Τα μέταλλα παραμορφώνονται πλαστικά επειδή:
* Κίνηση εξάρθρωσης: Όταν η εφαρμοζόμενη τάση υπερβαίνει την ισχύ της απόδοσης, οι εξάρσεις κινούνται μέσω της κρυσταλλικής δομής του μετάλλου, προκαλώντας μόνιμη παραμόρφωση.
* Διάρκεια ενέργειας: Η πλαστική παραμόρφωση απαιτεί ενέργεια για να σπάσει και να αναδιατάξει ατομικούς δεσμούς, οι οποίες δεν αντιστρέφονται όταν αφαιρείται το άγχος.
Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε μια στοίβα χαρτιού. Εάν το πιέζετε απαλά, θα λυγίσει και θα επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα (ελαστικό). Αλλά αν πιέσετε αρκετά σκληρά, το χαρτί θα σκοντάψει και θα παραμείνει παραμορφωμένο (πλαστικό). Η ίδια αρχή ισχύει για τα μέταλλα.
