1.ECRUISAREA:

Procesul de schimbare a formei i dimensiunilor grunilor cristalini poart numele de deformare plastic. n urma acestei deformrii plastice apare o stare a metalului cu proprieti modificate care poart numele de ecruisare .

n timpul deformrii plastice intervin anumite bariere , piedici sau ncetinirii ale micrii dislocaiilor , toate aceste determinnd ecruisare. La deformarea plastic dislocaiile emise de sursele Frank-Read se deplaseaz pn cnd ntlnesc anumite bariere iar pentru a putea continua deformare plastic trebuie nvins rezistena opus de aceste bariere . Rezistena poate fi nvins numai dac gradul de deformare crete lucru care duce la creterea tensiunii dar n acelai timp i la creterea numrului de bariere. Metalele ecruisate au rezisten cu att mai mare cu ct gradul de deformare crete. Pe masur ce gradul de deformare () crete capacitatea de deformare () se va reduce ex fig 1.1

Fig 1 .1

Starea de ecruisare este instabil din punct de vedere termodinamic si este recomandat pieselor car nu urmeaz a mai fi deformate plastic. Ecruisarea se poate menine timp ndelungat la temperaturi normale dar se poate reduce odat cu creterea temperaturii . Astfel are loc trecerea la o stare mult mai stabil , o stare neecruisat . Deci ecruisarea este proprietatea metalelor de a se durifica n urma prelucrrii mecanice la rece i multe piese deformate plastic la rece capt o stare de ecruisaj caracterizat prin rezistena mecanic mai mare , duritate , fragilitate ridicat , dar plasticitate scazut.nlturarea acestei strii se face prin nclzirea corespunztoare a metalului prelucrat.

2.RECRISTALIZAREA : Transformarea din stare ecruisat n stare neecruisat la nclzire poart de

recristalizare . Procesul de recristalizare se poate mpri n general n trei etape ex fig 1.2.

Fig 1.2 Etapele recristalizrii sunt:- restaurarea reelei ;- recristalizarea (germinarea);- creterea grunilor.Procesul prin care se obine o nou structur , cu gruni nedeformai , n

locul structurii deformate plastic poart numele de recristalizare. Ex fig 1.3

Fig 1.3

Temperatura critic de recristalizare ( RT ) este temperatura la care se obine noua structur si mai poart i numele de temperatur de recristalizare .

Procesul de recristalizare are la baz o serie de factori care l influeneaz :- mrimea gradului de deformare ;- temperatura ;

- timpul;- dimensiune iniial a gruntelui;- compoziia chimic .

Pe lang aceti factori este necesar i cunoaterea factorilor de care depinde dimensiunea final a gruntelui (D) n cadrul procesului de recristalizare .Aceti sunt urmtorii:

-strunctura existent iniial ;-durata i temperatura de meninere;-gradul de deformare anterior .Dac structura iniial e neuniform va rezulta o structur grosolan , durata i

temperatura de meninere ridicate duc la mrirea accentuat a grunilor cristalini iar dac gradul de deformare anterior e sczut numai unele cristale se frmieaz . La o deformare de ~ 3...10% se obine cea mai mare cretere a grunilor acesta fiind gradul critic de deformare notat cu cr ex fig 1.4 unde D 0 este mrimea gruntelui iniial.

Fig 1.43.RUPEREA MATERIALELOR METALICE A) Tipuri de ruperi :

Rupere=fenomenul de fragmentare a unui corp solid n dou sau mai multe pri , sub aciunea unor tensiuni interne sau externe .

Clasificare dup modul cristalografic de rupere (tensiunea ce produce ruperea) -rupere prin smulgere / rupere prin clivaj cauzat de tensiunile normale.

Acest tip de rupere este controlat de tensiunile de ntindere i se poate produce fie prin interiorul cristalelor ( transcristalin )(-a) fie la limita grunilor cristalini ,printre cristale (intercristalin)(-b)ex fig 1.5

Fig 1.5 -rupere prin forfecare / ruperea prin alunecare cauzat de tensiunile

tangeniale. Acest fenomen se produce doar transcristalin .Clasificare dup aspectul ruperii : - cristalin strlucitoare (granulare); - mat-fibroase.Clasificare n raport cu deformaia plastic care produce ruperea: -rupere ductil produs de tensiunile tangeniale , se produce

transcristalin iar aspectul suprafeei de rupere este mat-fibros, este precedat de deformaii plastice mari i are vitez relativ lent de propagare.

-rupere fragil produs dup un plan normal la direcia tensiunii i are vitez de propagare mare nefiind precedat de deformaii plasctice . Ruperea se poate produce att transcristalin ct i intercristalin la matrialele policristaline . n fig 1.6 sun prezentate cteva tipuri de rupere u unor epruvete metalice.

Fig 1.6Ruperea fragil poate avea efecte negative deoarece aceasta se poate produce

neprevzut i poate avea consecine dezastruoase n diverse aplicaii practice ex fig 1.7.a. reprezint formarea unei fisurii prin concentrarea dislocaiilor la limitele dintre gruni iar n b coalescena unor dislocaii.

Fig 1.7Odat formate fisurile aceste vor evolua treptat , si se va extinde n

conformitate cu urmtoarele moduri fundamentale de deplasare :- fisur extins prin deschidere ;- fisur extins prin lunecare dreapt, frontal;- fisur extins prin lunecare curb lateral sau spiral.Toate aceste moduri sunt descrise in figura urmtoate:

4.RUPEREA LA OBOSEAL:Ruperea la oboseal apare n urma aplicrii unor sarcini variabile i repetate .n general ruperile la oboseal se produc la tensiuni mult mai mici i sunt

foarte periculoase deoarece nu sunt urmate de modificri vizibile ale aspectului sau dimensiunilor.De obicei fisurarea are loc la suprafa i odat aprut se dezvolt treptat sub aciunea repetat a sarcinilor variabile iar cand seciunea nu mai rezist are loc ruperea brusc a acesteia .

Ruperea la oboseal se recunoate uor doarece se pot distinge 2 zone fig 1.8:

- o zon lucioas care evideniaz formarea i avansarea n timp a fisurii;- o zon mat corespunzatoate ruperii finale care are loc instantaneu .

Fig 1.85.Fluajul:Fluajul este determinat de deformarea lent ,progresiv n timp i continu a

unui material sub aciunea unor sarcini constante .Curba de fluaj caracterizeaz comportarea unui material metalic la fluaj.Aceast curb prezint trei zone importante cum ne arata fig 1.9 :

- zona fluajului primar sau nestabilizat (AB);- zona fluajului secundar sau stabilizator (BC);- zona fluajului teriar sau accelerat(CD).

Fig 1.9 Mecanismele responsabile de producerea fluajului sunt: alunecarea

dislocaiilor(la temperaturii mici);crarea dislocaiilor; alunecarea limitelor de gruni;difuzia atomilor i a vacanelor .

La fluaj: -fenomenul de durificare prin multiplicarea dislocaiilor duce la ecruisare;

-fenomenul de reducere a numrului de dislocaii duce la recoacere care implic scderea rezistenei materialului.

Bibliografie :

tiina materialelor de Marius Bibu Internet (puin)