Что такое пластичность? - Значение и факторы, влияющие на

Что такое пластичность?

Пластичность — это способность материала постоянно деформироваться (например, растягиваться, изгибаться или расширяться) в ответ на нагрузку. Например, наиболее распространенные стали достаточно пластичны и, следовательно, могут выдерживать локальные концентрации напряжений.

Хрупкие материалы, такие как стекло, не могут выдерживать концентрации напряжений, потому что им не хватает пластичности, и поэтому они легко ломаются. Когда образец материала подвергается напряжению, он сначала упруго деформируется (см. Упругость); выше определенной деформации, называемой пределом упругости, деформация становится постоянной.

В материаловедении пластичность определяется степенью, в которой материал может выдерживать пластическую деформацию под действием растягивающего напряжения до разрушения.

Пластичность является важным фактором в проектировании и производстве, определяя пригодность материала для определенных производственных операций (например, холодная обработка) и его способность поглощать механические перегрузки. К материалам, которые обычно называют пластичными, относятся золото и медь.

Пластичность, аналогичное механическое свойство, характеризуется способностью материала пластически деформироваться без разрушения при сжимающем напряжении. Исторически сложилось так, что материалы считались пластичными, если они поддавались формованию ковкой или прокаткой. Свинец является примером материала, который является относительно податливым, но не пластичным.

Примеры

Большинство металлов являются хорошими примерами пластичных материалов, включая золото, серебро, медь, эрбий, тербий, самарий, алюминий и сталь, обладающие высокой пластичностью. Примеры металлов, которые не очень пластичны, включают вольфрам и высокоуглеродистую сталь. Неметаллы обычно не пластичны.

Как измерить пластичность

Пластичность – это способность металла деформироваться без разрушения. Металлы, которые можно формовать или прессовать в другую форму без какого-либо разрушения, считаются пластичными. Металлы, которые ломаются, классифицируются как хрупкие (по сути, противоположные пластичным).

Пластичность играет важную роль в формуемости. Металлы, которые являются чрезмерно хрупкими, не могут быть успешно сформированы. Например, если кусок металла растянут в тонкую проволоку, обязательно, чтобы он обладал пластичностью.

Если металл слишком хрупкий, он сломается, как только металл начнет растягиваться. Пластичность также является важным фактором безопасности для структурных проектов. Пластичность позволяет конструкциям изгибаться и деформироваться до некоторой степени без разрыва при воздействии больших нагрузок.

Процентное удлинение и процентное уменьшение — два способа измерения пластичности:

Процентное удлинение измеряет длину, на которую металл деформируется в процентах от его первоначальной длины после того, как он растягивается до разрушения во время испытания на растяжение.
Процентное уменьшение измеряет самую узкую часть поперечного сечения металлического образца после разрыва, вызванного испытанием на растяжение.

Пластичность может зависеть от температуры, поэтому следует учитывать температуры, которым будет подвергаться металл при применении. У большинства металлов есть диаграмма температур вязко-хрупкого перехода, которая может помочь.

Какие металлы пластичны?

Есть много пластичных металлов, в том числе:

Алюминий
Латунь
Медь
Низкоуглеродистая сталь
Золотой
Серебряный
Олово
Ведущий

Металлы, которые считаются хрупкими, включают чугун, хром и вольфрам. Примеры приложений, требующих высокой пластичности, включают металлические тросы, штамповки и конструкционные балки.

Материаловедение

Золото чрезвычайно пластично. Его можно вытянуть в одноатомную проволоку, а затем еще больше растянуть, прежде чем она порвется.

Пластичность особенно важна в металлообработке, так как материалы, которые трескаются, ломаются или разрушаются под нагрузкой, не могут быть обработаны с помощью процессов обработки металлов давлением, таких как ковка, прокатка, волочение или выдавливание. Мягкие материалы можно формовать в холодном состоянии с помощью штамповки или прессования, тогда как хрупкие материалы можно формовать литьем или термоформованием.

Высокие степени пластичности возникают благодаря металлическим связям, которые встречаются преимущественно в металлах; это приводит к распространенному мнению, что металлы в целом пластичны. В металлических связях электроны валентной оболочки делокализованы и распределяются между многими атомами.

Делокализованные электроны позволяют атомам металла скользить друг относительно друга, не подвергаясь сильным силам отталкивания, которые могли бы привести к разрушению других материалов.

Пластичность стали зависит от легирующих компонентов. Повышение уровня углерода снижает пластичность. Многие пластмассы и аморфные твердые тела, такие как Play-Doh, также податливы. Самый пластичный металл — платина, а самый ковкий металл — золото.

При сильном растяжении такие металлы деформируются за счет образования, переориентации и миграции дислокаций и кристаллических двойников без заметного упрочнения.

Факторы, влияющие на пластичность металлов:

На пластичность влияют внутренние факторы, такие как состав, размер зерна, клеточная структура и т. д., а также внешние факторы, такие как гидростатическое давление, температура, пластическая деформация и т. д.

Некоторые важные наблюдения о пластичности приведены ниже:

<ол тип="1">

Металлы с кристаллической структурой ГЦК и ОЦК демонстрируют более высокую пластичность при высоких температурах по сравнению с материалами с кристаллической структурой HCP.

Размер зерна оказывает существенное влияние на пластичность. Многие сплавы демонстрируют сверхпластическое поведение, когда размер зерна очень мал, порядка нескольких микрон.

Стали с более высоким содержанием кислорода обладают низкой пластичностью.

В некоторых сплавах примеси даже в очень малых количествах оказывают значительное влияние на пластичность. Пластичность углеродистых сталей, содержащих примесь серы всего 0,018%, резко снижается при температуре около 1040°С. Однако это можно исправить, если содержание Mn высокое. Фактически отношение Mn/S является фактором, который может изменить пластичность углеродистых сталей при 1040°С. При значении этого отношения 2 процентное удлинение составляет всего 12-15% при 1040°C, а при соотношении 14 оно составляет 110%.

Температура является основным фактором, влияющим на пластичность и, следовательно, формуемость. Как правило, он увеличивает пластичность, однако пластичность может снижаться при определенных температурах из-за фазового превращения и микроструктурных изменений, вызванных повышением температуры. Влияние температуры на пластичность нержавеющей стали. Обладает низкой пластичностью при 1050°С и максимальной при 1350°С. Поэтому он имеет очень узкий рабочий диапазон.

Гидростатическое давление увеличивает пластичность. Это наблюдение было впервые сделано Бриджменом. При испытаниях на кручение длина образца уменьшается с увеличением кручения. Если образец подвергается осевому сжимающему напряжению при испытании на кручение, он показывает более высокую пластичность, чем при отсутствии осевого напряжения. Если при приложении растягивающего осевого напряжения пластичность снижается еще больше.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое пластичность?

Что является примером пластичности?

Пластичность — это физическое свойство материала, связанное с его способностью быть тонким или растянутым в проволоку без разрыва. Пластичное вещество можно вытянуть в проволоку. Примеры. Большинство металлов являются хорошими примерами пластичных материалов, включая золото, серебро, медь, эрбий, тербий и самарий.

Что подразумевается под ковкостью и пластичностью?

Ковкий материал — это такой материал, из которого можно легко сформировать тонкий лист путем удара молотком. Золото – самый ковкий металл. Кредит:Баззл. Напротив, пластичность — это способность твердого материала деформироваться под действием растягивающего напряжения.

Почему пластичность — это металл?

Краткий ответ, что такое пластичность?

Пластичность – это способность материала вытягиваться или пластически деформироваться без разрушения. Следовательно, это показатель того, насколько «мягким» или податливым является материал.

Какая польза пластичности в повседневной жизни?

Свойства металла	Использование в повседневной жизни
Пластичность	В электрических проводах, кабельных проводах и т. д.
Податливость	Алюминиевые провода
Теплопроводность	Посуда для приготовления пищи, микроволновая печь, электропресс, выпрямляющая машина, электрические ремни
Проведение электричества	Лампочка, трубка, лампа, холодильник, телевизор
Звучность	Тарелки, дверные звонки

Как повысить пластичность?

Скорость нагрева, скорость выдержки/охлаждения можно регулировать для получения желаемого улучшения пластичности. Этот метод называется отжигом сталей. я изучаю деформацию магниевого сплава, я думаю, что увеличение размера зерна является хорошим способом улучшить пластичность.

Что такое процесс пластичности?

Пластичность – это пластическая деформация, возникающая в металле в результате таких видов деформации. Термин «пластичный» буквально означает, что металлическое вещество способно растягиваться в тонкую проволоку, не становясь при этом слабее или ломче.

Каковы мои способности и пластичность?

Под пластичностью понимается способность материала вытягиваться или пластически деформироваться без разрушения. Поэтому говорят, что это показатель того, насколько «мягким» или податливым является материал. Тем не менее пластичность сталей зависит от типов и уровней содержания легирующих элементов.

Какие факторы влияют на пластичность?

Факторы, влияющие на пластичность металлов. На пластичность влияют внутренние факторы, такие как состав, размер зерна, клеточная структура и т. д., а также внешние факторы, такие как гидростатическое давление, температура, пластическая деформация и т. д.

Почему холодная обработка увеличивает пластичность?

При наклепе происходит увеличение числа дислокаций в металле по сравнению с его донаклепанным состоянием. Увеличение числа дислокаций приводит к увеличению предела текучести и прочности металла при растяжении и снижению его пластичности.

Что является противоположностью пластичности?

В этом смысле хрупкость противоположна пластичности или пластичности. Когда к хрупкому материалу прикладывается нагрузка, и он разрушается, часто раздается громкий щелчок.

Что такое пластичность. Почему это важно?

Пластичность позволяет конструкциям изгибаться и деформироваться до некоторой степени без разрыва. Высокая пластичность имеет решающее значение в таких приложениях, как металлические тросы и конструкционные балки. Золото, серебро и платина — пластичные металлы. Как и большинство алюминиевых сплавов.

Что такое пластичность смещения?

Требуемая пластичность при смещении (μ∆) определяется как отношение пикового нелинейного смещения к пределу текучести. Требуемая пластичность смещения сильно различается между различными рассматриваемыми движениями грунта, но средние значения, полученные на основе большого количества движений грунта, демонстрируют четкие тенденции.

Почему пластичность важна для конструкции?

Пластичность строительных конструкций должна гарантировать, что здания обладают определенной способностью рассеивания энергии и деформации, чтобы избежать внезапных хрупких повреждений при землетрясении и сильном ветре.

Повышает ли горячая обработка пластичность?

Горячая обработка улучшает технические свойства заготовки, поскольку она заменяет микроструктуру на структуру с мелкими зернами сферической формы. Эти зерна повышают прочность, пластичность и ударную вязкость материала.

Почему холод снижает пластичность?

При холодной прокатке зерна вытягиваются в направлении прокатки. Это увеличивает прочность за счет деформационного упрочнения, но пластичность снижается. Чем выше % холодной обработки (т.е. % уменьшения толщины), тем ниже пластичность. Поскольку зерна вытянуты в одном направлении, они приобретают предпочтительную ориентацию.

Как пластичность влияет на прочность растянутого элемента?

Снижение пластичности ведет к снижению прочности элементов. Повышение пластичности имеет тенденцию к увеличению чистой прочности сечения за счет лучшего пластического перераспределения концентрации напряжений по поперечному сечению.

Какова связь между податливостью и пластичностью?

Основное различие между пластичностью и ковкостью заключается в том, что пластичность — это способность металла вытягиваться в проволоку, а ковкость — это способность металла выбиваться в листы. Пластичность связана с напряжением растяжения, а пластичность связана с напряжением сжатия.

Пластичность является интенсивной или экстенсивной?

Примерами интенсивных свойств вещества являются цвет, проводимость, температура плавления, пластичность, давление, температура замерзания, плотность, температура кипения, запах, блеск и твердость, среди прочих. Примерами экстенсивных свойств материи являются масса, объем, вес и длина.

Что такое гальванизация? - определение, методы, процесс Модуль упругости:определение и единицы

Металл