ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Напряженно-деформированное
состояние металлов. Внешние силы, действующие на металл, могут быть
растягивающими, сжимающими, изгибающими, скручивающими. Они вызывают в
металле соответствующее напряженное состояние. Например, одноосное
растяжение или сжатие приводит к возникновению одноосного напряженного
состояния. При более сложных схемах деформации металл находится в условиях
двухосного или трехосного (объемного) напряженного
состояния.
Напряжением называют
приложенную к телу силу, отнесенную к единице площади его сечения. Общее
напряжение состоит из нормального и касательного напряжений,
действующих существенно перпендикулярно к сечению и в плоскости сечения
образца. Напряженное состояние в любой точке образца, т. е. значения
нормальных и касательных напряжений, определяют с помощью тензора
напряжений. Напряжения, возникающие в металле, соответственно влияют
на процессы деформации и разрушения. Металлы и сплавы в случае приложения
внешней нагрузки находятся в упругом или вязкопласти-ческом состояниях,
которые характеризуются соответствующими значениями напряжений и
деформаций.
Деформация — это
изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. Она
бывает упругой и пластической. Упругой является деформация, влияние
которой на форму, размеры, структуру и свойства сплава полностью
устраняется после прекращения действия внешних напряжений. При
возрастании приложенных напряжений выше предела упругости деформация
становится необратимой, и после снятия внешней нагрузки устраняется лишь
упругая составляющая деформации. Пластической считают такую деформацию,
при которой форма и размеры тела изменяются необратимо.
Характер деформированного
состояния металла определяется его напряженным состоянием и может быть
одноосным, двухосным и объемным. Деформированное состояние в любой точке
образца описывают с помощью тензора деформаций.
Важнейшим свойством металлов и
сплавов является их пластичность, позволяющая получать изделия,
имеющие различные формы и размеры. Пластичность рассматривают как
свойство металла или сплава сохранять часть деформации после снятия
вызвавших ее нагрузок. На пластичность материала влияют различные факторы:
тип кристаллической структуры, характер межатомных связей, химический
состав, структурное состояние, температура и скорость
деформации.
Изменение внешних факторов может
привести к изменению деформируемости тела. Под деформируемостью понимают способность
тела (слитка, заготовки) необратимо изменять свою
форму
