Hooke Kanunu, gerilme ve şekil değiştirme arasında doğrusal-elastik bir ilişki tanımlar.

Çelik, Hooke Yasası'nı yakından takip ederek doğrusal elastik bir malzeme gibi davranır. Bununla birlikte, gevşeme gibi elastik olmayan davranışlar sergiler. Gevşeme, sürekli gerilme altındaki bir elemanın zaman içinde değişken (ve azaltıcı) stres gösterdiği davranıştır.

Sorum şu: gevşeme plastik mi? Rahatlamış üye serbest bırakılsaydı nasıl davranırdı? Elastik modülü tarafından tanımlanan bir yolu takip eder mi? Durum buysa, plastik bir deformasyonla sona erecek, değil mi? Sonuçta, vurgulandığında üye ulaşmış olacak . sonra . Serbest bırakıldığı zaman, bu ulaşması gerekir ima, beri sıfır olmayan bir ima, .$\left(\sigma_1, \epsilon_1\right)$$\left(\sigma_2, \epsilon_1\right)$$\sigma =0$$\epsilon = \epsilon_1 - \dfrac{\sigma_2}{E}$$\sigma_2 <\sigma_1$$\epsilon$

Yoksa başka davranışlar var mı? Elastik modül plastik deformasyon olmadan geri dönüşe izin verecek şekilde değişiyor mu?

Kısacası, evet, gevşeme muhtemelen plastik deformasyon olarak düşünülmelidir, çünkü plastik gerilim, uygulanan gerilmeler giderildiğinde geri kazanılamaz deformasyon olarak tanımlanır .

Tanım Açıklama

Bazı malzemelerin, bu durumda çeliğin bir örneğine sahip olduğunuzu ve gözle görülür bir gevşemenin gerçekleşmesi için yeterince uzun bir yük uygulamak istediğinizi varsayalım. Yük, elastik rejimi terk etmek için yeterli değildir. Yük uygulandıktan hemen sonra ancak gevşeme başlamadan önce, yük nedeniyle malzeme içindeki yük . Yük derhal kaldırılırsa, gevşeme devam etmeden önce, tüm geri kazanılır ve çelik malzeme orijinal şekline geri döner. ε $\varepsilon_{0}$$\varepsilon_{0}$

Bunun yerine malzeme, gevşemenin devam etmesi ve yükün kaldırılması için yükü yeterince uzun deneyimlerse,kurtarıldı. Sonuç olarak, suşun tamamı geri kazanılmaz. Bu nedenle, orada olmalı kurtarılamaz gerginlik ait sebebiyle rahatlama için. Bu nedenle, tanım gereği, gevşeme plastik deformasyondur.| ε 0 - ε 1 | > $|\varepsilon_{1}|<|\varepsilon_{0}|$$|\varepsilon_{0}-\varepsilon_{1}|>0$

Termodinamik ve Kinetik Açıklama

Tanımlayıcı açıklama yetersizse, buna termodinamik ve kinetik açıdan da bakabiliriz. Şu an için çeliğin tek bir saf demir kristali olduğunu varsayalım. Elastik gerinim kristal örgüde enerji depolar. Enerji dinlenme durumundan daha yüksek olduğu için, iş yapmak için serbest enerji ve dolayısıyla kristal kafes içindeki atomların yeniden düzenlenmesi için bir itici güç vardır. Kafeste boşluklar veya eksik atomlar şeklinde nokta kusurları da vardır. Rastgele dalgalanmalar, komşu atomların boşlukları doldurmasına neden olur, bu da boşlukların kafes etrafında hareket etmesine neden olur. Boş pozisyonlar, atomların yeniden düzenlenmesi için bir araç sağlar.

Eğer gerinim izotropik değilse (yani tamamen hidrostatik değilse), kafes gerinim alanının boşluğu gerilme-gerinim yönlerinde basınç-gerinim yönlerine göre biraz daha büyük hale getirdiğini unutmayın. Sonuç olarak, gerilme yönlerinde hareket etmenin önündeki enerji engeli, sıkıştırma yönlerinden daha düşük olacaktır. Atomların gerilme yönleri boyunca basınç yönündeki komşuları arasında sıkıştığını düşünün. Böylece kristalde net bir atom akışı olacaktır, atomlar yüksek sıkıştırma yönlerinden yüksek gerilim yönlerine doğru hareket etme eğilimindedir. Genel olarak uzun vadeli etki, kristali gerilme yönünde uzatmak ve kristali sıkıştırma yönünde kısaltmak ve kurtarılamaz bir deformasyona neden olmaktır.. Mekanikte tane sınırlarının varlığı ve değişen kristal oryantasyonları ile karmaşık olması dışında, aynı etkiler çoklu tahıllarda da görülür. Aynı etkiler, karbon gibi interstisyel atomların varlığıyla da ortaya çıkar ve muhtemelen engellemedikleri için boşluk hareketi üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptirler (bu kısımdan% 100 emin olmasam da, aşağıdaki nota bakın).

Yukarıda, doğrudan gözlenen termal stresler (örneğin, sünme ve tane büyümesi) ve çıkık hareketinden kaynaklanan boşluk akışı ve tane sınırı göçü teorilerine dayanan büyük olasılıkla bir teoridir. Bununla birlikte, açıklanan gevşeme davranışı bilgim dahilinde doğrudan gözlemlenmemiştir (yani bir tünelleme elektron mikroskobu ile).

Not

* İnterstisyel atomlar, bu bölgeler hacim olarak hafifçe arttığından, interstisyel bölgelerde gerilme yönleriyle hizalanmış daha düşük enerjiye sahip olacaktır. Bu anelastik suş ve martensit oluşumu ile ilgilidir, ancak gevşeme üzerinde bir etkisi olabilir veya olmayabilir. Bununla birlikte, sadece eksenel gerilmenin çelikte anizotropik özellikleri indükleyebileceğini belirtmek gerekir.