CHƯƠNG 3
BIẾN DẠNG DẺO VÀ
CƠ TÍNH
CỦA VẬT LIỆU

1. BIẾN DẠNG DẺO
1.1. Thí nghiệm kéo kim loại
•
Mẫu thử được
Mẫu thử được
kéo một chiều ,
kéo một chiều ,
đúng tâm với tải
đúng tâm với tải
trọng tăng dần
trọng tăng dần
cho tới khi bị đứt
cho tới khi bị đứt

1.1. Thí nghiệm kéo kim loại
•
Từ biểu đồ kéo
Từ biểu đồ kéo
KL (P-
KL (P-
∆
∆
l):
l):


: tải trọng ứng
với giới hạn đàn
với giới hạn đàn
hồi
hồi
•
Là biến dạng bị
Là biến dạng bị
mất sau khi bỏ tải
mất sau khi bỏ tải
trọng
trọng

1.1.2. Biến dạng dẻo
•
Là biến dạng còn lại
Là biến dạng còn lại
sau khi bỏ tải trọng
sau khi bỏ tải trọng
tác động
tác động
•
Xảy ra khi: P>P
Xảy ra khi: P>P
P
P
•
Đặt tải P
Đặt tải P
a

cực đại (điểm
b), trong vật
b), trong vật
liệu xuất hiện
liệu xuất hiện
vết nứt và cuối
vết nứt và cuối
cùng mẫu bị
cùng mẫu bị
phá hủy
phá hủy

1.2. Biến dạng dẻo đơn tinh thể

•
Có 2 hình thức biến dạng dẻo:
Có 2 hình thức biến dạng dẻo:- Trượt: hình thức chủ yếu
- Trượt: hình thức chủ yếu- Song tinh
- Song tinh
•
Trượt:
Trượt:
sự chuyển dời tương đối với nhau giữa
sự chuyển dời tương đối với nhau giữa

nguyên tử cao nhất
nguyên tử cao nhất
•
Khi đó liên kết giữa các
Khi đó liên kết giữa các
nguyên tử đối diện bị đứt.
nguyên tử đối diện bị đứt.

Mặt trượt và phương trượt
•
Mạng lpdt: 4mặt tr x
Mạng lpdt: 4mặt tr x
3phương tr =12 cách trượt
3phương tr =12 cách trượt
•
Mạng LPTT: 6mặt tr x
Mạng LPTT: 6mặt tr x
2phương tr =12cách trượt
2phương tr =12cách trượt
•
Mạng lục giác : 1mặt tr x
Mạng lục giác : 1mặt tr x
3phương tr = 3cách trượt
3phương tr = 3cách trượt
•
Khả năng biến dạng dẻo
Khả năng biến dạng dẻo
của kim lọai tỷ lệ với số
của kim lọai tỷ lệ với số
cách trượt Mạng

biến dạng dẻo mỗi hạt
biến dạng dẻo mỗi hạt
ảnh hưởng các hạt liền kề và bị chúng cản trở
ảnh hưởng các hạt liền kề và bị chúng cản trở
3.
3.
Vùng biên giới hạt sắp xếp không trật tự
Vùng biên giới hạt sắp xếp không trật tự
⇒
⇒khó biến dạng dẻo do không hình thành được
khó biến dạng dẻo do không hình thành được
các mặt trượt và phương trượt
các mặt trượt và phương trượt

1.3.2. Tác động của biến dạng dẻo
đến tổ chức tế vi
1.
1.
MTT xung quanh mặt trượt bị
MTT xung quanh mặt trượt bị
xô lệch
xô lệch⇒
⇒
một

: chênh lệch độ biến dạng
giữa các hạt giảm, hạt dần bẹt và dài ra
giữa các hạt giảm, hạt dần bẹt và dài ra-
-
Độ biến dạng lớn (>40%):
Độ biến dạng lớn (>40%):
hạt bị chia cắt, tạp
hạt bị chia cắt, tạp
chất nhỏ vụn kéo dài theo phương biến dạng
chất nhỏ vụn kéo dài theo phương biến dạng
tạo tổ chức thớ
tạo tổ chức thớ

1.3.2. Tác động của biến dạng dẻo
đến tổ chức tế vi

1.3.3. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo
đến tính chất
1.
1.
Sau biến dạng dẻo trong KL tồn tại
Sau biến dạng dẻo trong KL tồn tại
ứng suất
ứng suất
dư
dư
2.

2. PHÁ HỦY
2.1. Phá hủy trong điều kiện
tải trọng tĩnhPhá hủy giòn và
Phá hủy giòn và
phá hủy dẻo
phá hủy dẻo
•
Phá hủy giòn
Phá hủy giòn
: phá hủy
: phá hủy
kèm theo biến dạng dẻo
kèm theo biến dạng dẻo
không rõ, vùng gãy vỡ có
không rõ, vùng gãy vỡ có
tiết diện không biến đổi
tiết diện không biến đổi
•
Phá hủy dẻo
Phá hủy dẻo
: phá hủy
: phá hủy
kèm theo biến dạng dẻo
kèm theo biến dạng dẻo
với mức độ rõ vùng gãy
với mức độ rõ vùng gãy
vỡ có tiết diện thay đổi

ch
đứ
đứ
t
t
σ
σ
t
t
đ
đ- Khi
- Khi
σ
σ
c
c
<
<
σ
σ
t
t
đ
đ
: ph
: ph
á

á
h
h
ủ
ủ
y gi
y gi
ò
ò
n
n
•
C
C
ơ
ơ
ch
ch
ế
ế
ph
ph
á
á
h
h
ủy
ủy
á
á
t tri
t tri
ể
ể
n v
n v
ế
ế
t n
t n
ứ
ứ
t t
t t
ế
ế
vi
vi

2.2. Phá hủy trong điều kiện
2.2. Phá hủy trong điều kiện
tải trọng chu kỳ
tải trọng chu kỳ
•
Đặc điểm phá hủy mỏi
Đặc điểm phá hủy mỏi
•
Độ bền: phản ảnh sức
Độ bền: phản ảnh sức
chịu đựng tải trọng
chịu đựng tải trọng
tĩnh của vật liệu
tĩnh của vật liệu
•
Là các chỉ tiêu cơ tính
Là các chỉ tiêu cơ tính
cơ bản và thông dụng
cơ bản và thông dụng
nhất
nhất
•
Được xác định bằng
Được xác định bằng
phương pháp thử kéo
phương pháp thử kéo
•
Mẫu thử: tiêu chuẩn
Mẫu thử: tiêu chuẩn
hoặc không tiêu
hoặc không tiêu
chuẩn
chuẩn

3.1.1. Các đặc trưng bền
•
Giới hạn đàn hồi:
- Là ứng suất tại đó KL bị
- Là ứng suất tại đó KL bị
chảy (biến dạng với
chảy (biến dạng với
ứng suất không đổi:
ứng suất không đổi:
đoạn nằm ngang trên
đoạn nằm ngang trên
biểu đồ)
biểu đồ)-
-
σ
σ
c
c
= P
= P
c
c
/ F
/ F
0
0
0.2
/ F
/ F
0
0σ
σ
0.2
0.2
: ứng suất tại đó
: ứng suất tại đó
sau khi bỏ tải trọng:
sau khi bỏ tải trọng:
mẫu bị biến dạng dư
mẫu bị biến dạng dư
0,2%
0,2%

3.1.1. Các đặc trưng bền
•
Giới hạn bền
Giới hạn bền
:
:σ
σ


δ
δ= (l
= (l
k
k
– l
– l
0
0
).100% / l
).100% / l
0
0l
l
0
0
: chiều dài tính toán của mẫu trước khi kéo
: chiều dài tính toán của mẫu trước khi kéo l
l
k

: tiết diện ngang của mẫu trước khi thử
: tiết diện ngang của mẫu trước khi thửF
F
k
k
: tiết diện ngang của mẫu sau khi đứt ở vị trí đứt
: tiết diện ngang của mẫu sau khi đứt ở vị trí đứt

3.2. Độ dai va đập
•
Đánh giá khả năng
Đánh giá khả năng
làm việc của chi tiết
làm việc của chi tiết
chiu tải trong động
chiu tải trong động
•
Độ dai va đập là công
Độ dai va đập là công
tiêu phí để phá hủy
tiêu phí để phá hủy
một đơn vị diện tích
một đơn vị diện tích
tiết diện ngang, được
tiết diện ngang, được
đo theo đơn vị
đo theo đơn vị

•
Độ cứng là
Độ cứng là
phương pháp
phương pháp
có ý nghĩa thực tế :
có ý nghĩa thực tế :- Nhanh, chỉ cần từ vài giây đến một phút
- Nhanh, chỉ cần từ vài giây đến một phút- Không phá hủy mẫu, có thể tiến hành ngay trên
- Không phá hủy mẫu, có thể tiến hành ngay trên
sản phẩm
sản phẩm
•
Đặc trưng được rất nhiều tính chất làm việc và
Đặc trưng được rất nhiều tính chất làm việc và
công nghệ của vật liệu:
công nghệ của vật liệu:- Tính chống mài mòn
- Tính chống mài mòn- Khả năng gia công cắt của phôi
- Khả năng gia công cắt của phôi

)
)S : diện tích vết lõm
S : diện tích vết lõm
(mặt cầu)
(mặt cầu)