Elastisk vs plastisk deformation
Deformation er effekten af ændringer i formen på et fysisk objekt, når en ekstern kraft påføres overfladen. Kræfterne kan påføres som normale, tangentielle eller drejningsmomenter på overfladen. Hvis et legeme ikke ændrer form, selv lidt på grund af eksterne kræfter, defineres objektet som et perfekt fast objekt. Perfekte faste kroppe er ikke til stede i naturen; hvert objekt har sine egne deformationer. I denne artikel skal vi diskutere, hvad elastisk deformation og plastisk deformation er, hvordan de opstår i naturen, og hvad er deres anvendelser.
Elastisk deformation
Når en udvendig belastning påføres et solidt legeme, har kroppen en tendens til at trække sig fra hinanden. Dette får afstanden mellem atomer i gitteret til at stige. Hvert atom forsøger at trække sin nabo så tæt som muligt. Dette forårsager en kraft, der prøver at modstå deformationen. Denne kraft er kendt som stamme. Hvis der tegnes en graf over spænding versus belastning, ville plottet være lineært for nogle lavere belastningsværdier. Dette lineære område er den zone, hvor objektet deformeres elastisk. Elastisk deformation er altid reversibel. Det beregnes ved hjælp af Hookes lov. Hookes lov siger, at for det elastiske område af materialet er anvendt stress lig med produktet af Youngs modul og belastningen af materialet. Den elastiske deformation af et fast stof er en reversibel proces, når det påførte stress fjernes, vender det faste stof tilbage til sin oprindelige tilstand.
Plastdeformation
Når plotningen af stress versus belastning er lineær, siges systemet at være i elastisk tilstand. Når spændingen er høj, passerer plottet imidlertid et lille spring på akserne. Dette er den grænse, hvormed det bliver plastisk deformation. Denne grænse er kendt som materialets flydestyrke. Plastisk deformation opstår for det meste på grund af glidningen af to lag af det faste stof. Denne glideproces er ikke reversibel. Den plastiske deformation er undertiden kendt som irreversibel deformation, men nogle former for plastisk deformation er faktisk reversible. Efter hoppet af flydestyrke bliver stress versus belastningsdiagrammet en glat kurve med en top. Toppen af denne kurve er kendt som den ultimative styrke. Efter den ultimative styrke begynder materialet at "nakke", hvilket gør ujævnheden i densiteten over længden. Dette gør områder med meget lav densitet i materialet, hvilket gør det let at bryde. Plastdeformation anvendes i metalhærdning for at pakke atomerne grundigt.
Hvad er forskellen mellem elastisk deformation og plastisk deformation?
- Hovedforskellen mellem elastisk deformation og plastisk deformation er, at elastisk deformation altid er reversibel, og plastisk deformation er irreversibel bortset fra nogle meget sjældne tilfælde.
- Ved elastisk deformation forbliver bindingerne mellem molekyler eller atomer intakte, men ændrer kun deres længder; Plastiske deformationsfænomener, såsom glidning af plader, opstår på grund af den samlede spaltning af bindingerne.
- Elastisk deformation har et lineært forhold til stress, mens plastisk deformation har et buet forhold, der har en top.
