Springen naar inhoud

Materiaalkunde: vervormingsversteviging metalen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

kwijtongs

    kwijtongs


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 juni 2011 - 10:05

Hallo,

Ik had een vraag over de sterkte van metalen bij vervorming.
In mijn cursus wordt uitgelegd dat de ideale sterkte van een kristalrooster(metaal) ongeveer 1/15 van E-modulus moet zijn.
In de realiteit is dit echter niet het geval omdat er imperfecties te vinden zijn in het kristalrooster.
Dit kan zijn door lege plaatsen in het rooster, andere opgeloste atomen en dislocaties.

Tot hiertoe begrijp ik het, deze 'fouten' in het rooster verzwakken het rooster waardoor er dus sneller plastische vervorming zal optreden.

Een volgend topic in mijn cursus gaat dan over hoe men de sterkte van metalen kan manipuleren.
Hier komt men bij oplossingsversteviging, vervomingsversteviging en korrelgrenzen.

Bijvoorbeeld bij oplossingsversteviging:
Hier gaan met andere atomen oplossen in het kristalrooster en dit zou dan voor mij sterkte moeten zorgen.
Is dit dan niet contradictionair? De atomen die eerst voor zwakkere roosters zorgen gaan nu voor meer sterkte zorgen?

Bij vervomingsversteviging gaat de dislocatiedichtheid toenemen en hierdoor zou het metaal dus ook sterker worden.
Dus dezelfde dislocaties die eerst voor verzwakking zorgen, zorgen nu ineens voor versteviging?

Kan iemand mij hierbij helpen?

Alvast bedankt.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 juni 2011 - 10:30

Om het uit te leggen met de dislocaties bijvoorbeeld: als je genoeg dislocaties toevoegt (door één van de genoemde mechanismen bijvoorbeeld) dan gaat die elkaars beweging verhinderen. Dat zorgt voor een versterkend effect.

Ook de verschillende oriëntatie van de korrels zorgt ervoor dat het verplaatsen wordt bemoeilijkt, omdat er telkens van richting dient te worden veranderd. Een stof met kleine korrels is dus sterker.
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#3

kwijtongs

    kwijtongs


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 juni 2011 - 14:46

Bedankt, de versterkingsmechanismen heb ik ondertussen al door.

Nu heb ik echter nog een vraag over de benodigde schuifspanning voor de verplaatsing van een dislocatie door een kristalrooster.

Stel een rooster met lengte L2 en breedte L1 waarin een dislocatie zich verplaatst.
De lengte van de dislocatielijn is dus gelijk aan L1 en de schuifspanning parallell met dit rooster is t.

We zouden dus de schuifspanning willen bereken die nodig is om de dislocatie te doen doorschuiven.
De verplaatsing parallell met het schuifvlak(slip plane) is b.
De verrichte arbeid is dus W= Fb= tL1L2b

Deze arbeid is verricht tegen een roosterweerstand fL1 en dit over een lengte van L2.
Dus de totale verrichte tegenarbeid is dus fL1L2.

Als we dit nu gelijkstellen krijgen we f=tb en dus bij een schuifspanning t > f/b zal de dislocatie zich voortzetten.

Ik heb dus een vraag bij de uitkomst van deze afleiding.
De benodigde schuifspanning zal dus dalen bij een toename van de verplaatsing b.

Hier kan ik dus niet volgen. Waarom is de benodigde spanning kleiner als de relatieve verplaasting b groter wordt?

Alvast bedankt,





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures