Elastický verzus plastická deformácia
Deformácia je účinok zmeny tvaru fyzického objektu, keď na povrch pôsobí vonkajšia sila. Sily môžu byť aplikované ako normálové, tangenciálne alebo krútiace momenty na povrch. Ak teleso nemení svoj tvar, čo i len nepatrne vplyvom vonkajších síl, objekt je definovaný ako dokonalý pevný objekt. Dokonalé pevné telesá sa v prírode nevyskytujú; každý objekt má svoje vlastné deformácie. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú elastická deformácia a plastická deformácia, ako sa vyskytujú v prírode a aké sú ich aplikácie.
Elastická deformácia
Keď na pevné teleso pôsobí vonkajší tlak, teleso má tendenciu sa odtrhnúť. To spôsobuje, že vzdialenosť medzi atómami v mriežke sa zväčšuje. Každý atóm sa snaží pritiahnuť svojho suseda čo najbližšie. To spôsobuje silu, ktorá sa snaží odolávať deformácii. Táto sila je známa ako napätie. Ak je vynesený graf napätia versus deformácia, graf by bol lineárny pre niektoré nižšie hodnoty deformácie. Táto lineárna oblasť je zóna, v ktorej sa objekt elasticky deformuje. Elastická deformácia je vždy reverzibilná. Vypočítava sa pomocou Hookovho zákona. Hookov zákon hovorí, že pre rozsah pružnosti materiálu sa aplikované napätie rovná súčinu Youngovho modulu a deformácie materiálu. Elastická deformácia telesa je reverzibilný proces, po odstránení aplikovaného napätia sa tuhá látka vráti do pôvodného stavu.
Deformácia plastu
Keď je krivka napätia versus deformácia lineárna, hovorí sa, že systém je v elastickom stave. Keď je však stres vysoký, zápletka prechádza malým skokom na osiach. Toto je hranica, pri ktorej dochádza k plastickej deformácii. Tento limit je známy ako medza klzu materiálu. K plastickej deformácii dochádza väčšinou v dôsledku kĺzania dvoch vrstiev pevnej látky. Tento kĺzavý proces nie je reverzibilný. Plastická deformácia je niekedy známa ako nevratná deformácia, ale niektoré spôsoby plastickej deformácie sú v skutočnosti reverzibilné. Po skoku medze klzu sa graf napätia versus deformácia zmení na hladkú krivku s vrcholom. Vrchol tejto krivky je známy ako konečná pevnosť. Po dosiahnutí maximálnej pevnosti sa materiál začne „krčiť“, čo spôsobuje nerovnomernosť hustoty po dĺžke. To vytvára oblasti s veľmi nízkou hustotou v materiáli, vďaka čomu je ľahko rozbitný. Plastická deformácia sa používa pri kalení kovov na dôkladné zabalenie atómov.
Aký je rozdiel medzi elastickou deformáciou a plastickou deformáciou?
– Hlavný rozdiel medzi elastickou deformáciou a plastickou deformáciou je ten, že elastická deformácia je vždy reverzibilná a plastická deformácia je nezvratná, s výnimkou niektorých veľmi zriedkavých prípadov.
– Pri elastickej deformácii zostávajú väzby medzi molekulami alebo atómami nedotknuté, ale menia sa iba ich dĺžky; V dôsledku úplného štiepenia väzieb dochádza k javom plastickej deformácie, ako je kĺzanie dosky.
– Elastická deformácia má lineárny vzťah s napätím, zatiaľ čo plastická deformácia má zakrivený vzťah s vrcholom.
