A fémlap meghajlítás után miért nem hajlik ugyanott vissza?
Tehát van egy fémlapom, mondjuk egy 10 cm hosszú, 1 cm széles, 1 mm vastag alumínium lapom. Ezt meghajlítom egyik irányba, majd visszahajlítom, és az esetek döntő többségében egy második hajlítási pont keletkezik a lapon ahelyett, hogy visszaállna az eredeti állapot.
Tudom, hogy parasztnyelven azt mondják rá, megkeményedik az anyag a hajtásnál, és hogy a fém rácsszerkezetében történik valami változás - de pontosan micsoda? Fizikai értelemben mi történik a hajtásnál a lapot alkotó fématomokkal, amitől ez a jelenség adódik?
Nem biztos hogy jó a magyarázat ez csak egy saját tipp:
Ha meghajlitasz egy fémlapot akkor 2 "szárnya" keletkezik.
Ha feltételezzük, hogy teljesen egymásra hajlitod őket, akkor ugye az egyik szárny 180 fokos szögben fordul el.(Feltételezve hogy a másik rögzítve van).
Ha viszont ezt az egybehajlított fémlapot újra akarod hajlítani a "hajlításvonal" (nevezzük így) mentén a másik felére, akkor 360 fokot kell hajlítanod.--Ez nyilván több energiátigényel, mintha valahol simán meghajlítanád (ott csak 180 fokot kell hajolnia)
U.i. bocs a sok hajlítás szóért
Ha valami nem jó , javítsatok ki, ez csak az én ötletem
A fém rácsszerkezete nem hibátlan. Vagyis nem arról van szó, hogy a végtelenségig szabályos rendben kapcsolódnak az atomok, hanem itt-ott vannak rácshibák. Vannak pontszerűek (egy-egy rácspont nem jó), vonalmentiek (egy vonal mentén csúszik el a szabályosság) és térbeliek is.
Képlékenyalakításnál ezek a rácshibák "dolgoznak": újak keletkeznek, meglévő hibák mozognak mindenfelé. Nehogy azt hidd, hogy te majd jól meggörbíted az alumínium rácsvonalait: annyira nem vagy erős. Mikor meghajtod a lemezt, csak annyi történik, hogy rengeteg rácshibát keltesz. Ezek makroszkopikusan (nagy méretben) azt eredményezik, hogy a lemez meghajlik, mikroszkopikusan (kis méretben) meg a hajlításnál borzalmasan szétszabdalttá válik a kristályszerkezet, nagyon megnő a hibák sűrűsége.
Ez azt eredményezi, hogy az anyag alakváltozó képessége "kifárad", a sűrűn elhelyezkedő rácshibák mellé már nem nagyon lehet újakat kelteni. Gondolj csak bele: a szabályos térrácsban még könnyű egy-egy atomsort arrébb lökni, a többi sor engedi, de ha tele van elcsúszott atomsorokkal, amik feszültséget keltenek az anyagban, akkor nagyon nagy meló újabb hibákat bevinni.
Éppen ezért a képlékenyen alakított anyag felkeményedik, nehezebb lesz tovább alakítani. Így mikor visszafelé hajtanád, nem a felkeményedett, merev hajtásélnél fog hajlani, hanem mellette, ahol nem szenvedett alakváltozást, ezért lágyabb.
Ha bővebben érdekel, akkor nézz utána a diszlokációknak, azoknak a példáján át nagyszerűen megérthető, mi történik képlékenyalakításkor.
Nem egészen egyértelmű a kérdés, ugyanis 3 esetet kell megkülönböztetni:
Szóval befogod satuba a lemezt és kezded hajlítani:
1. eset: Ha csak kis szögben, kb 1-2°-ban hajlítod, ekkor a hajlítási alakváltozás a rugalmas alakváltozási szakaszon belűl van. Ez azt jelenti, hogy a lemez visszarugózik,és visszatér eredeti állapotába és nem következik be a jelenség, amit írsz.
2. eset: Nagyobb szögben hajlítasz, mint az 1. esetben, ekkor maradó alkváltozás keletkezik, és a visszarugózás által már nem kerül eredeti helyzetébe a lemez.
Akkor kerül csak eredeti állapotába vissza, ha a kezdeti állapoton túlhajtod.
3. eset: Olyan nagy mértékű a hajlítás, ill. nagyon kicsi a hajlítási sugár, hogy az anyag először megfolyik, majd felkeményedik és rideggé vállik, ekkor már szemreláthatóan is ott lesz az a "hajlítási vonal", esetleg el is törik a lemez.
Na ezt úgy hívják, hogy az anyag képlékenyen alakváltozik, benne a feszültség meghaladta a folyáshatárt.
A hajlítási feszültségviszonyoknál egyébként rendkívül fontos szerepet tölt be a hajlítási sugár. Ha ez kicsi, annál "erősebb" feszültségek jönnek létre a lemezben.
Igen fontos gyakorlati alkalmazása ennek pl. a csövek hajlítása: Bizonyos Rmin hajlítási sugár alá nem lehet mnni, mert a görbületnél belapul a cső, ill. elszakad.
Hát persze ezen a problémán különböző hőkezelésekkel szoktak segíteni (tipikusan újrakristályosítás).
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!