Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng sự định hướng của hệ trượt trong đơn tinh thể p1 pps

51
Ngoaỡi caùc hóỷ trổồỹt chờnh ra, trong thổỷc tóỳ kim loaỷi coỡn coù thóứ trổồỹt trón caùc mỷt
B
aớng 2- Hóỷ trổồỹt trong mọỹt sọỳ loaỷi vỏỷt lióỷu
Giỏo trỡnh hỡnh thnh h thng ng dng s nh
hng ca h trt trong n tinh th
hån
ång xãúp chàût).
ng tám khäúi v tám màût cọ cng säú hãû trỉåüt chênh, nhỉng
ï
ràòng tiãún hnh kẹo âụng tám mäüt
Fảo våïi phạp tuún màût trỉåüt â cho
s cọ tênh do cao hån. Vê dủ :
-Sàõt, nhäm, bảc, âäưng, vng (mảng láûp phỉång tám khäúi v tám màût) do hån ráút
nhiãưu so våïi km (mảng sạu phỉ
-Kiãøu mảng láûp phỉå
mảng tám màût cọ säú phỉång trỉåüt trong mäüt màût låïn hån nãn do hån. ÅÍ nhiãût âäü
thỉåìng âäưng, vng do hån sàõt.
3-ỈÏng sút gáy ra trỉåüt :
Nhỉ â nọi åí trãn chè co ỉïng sút tiãúp trãn màût trỉåtü v theo phỉång trỉåüt måïi gáy
ra quạ trçnh trỉåüt. Ta tênh toạn ỉïng sút ny. Gi sỉí
phán tä
ú âån tinh thãø hçnh trủ bàòng lỉûc F. Lỉûc kẹot
gọc
T
v phỉång trỉåüt gọc
O
. Gi tiãút diãûn ngang ca tinh thãø l S
0
thç diãûn têch màût
trỉåüt l S

o
/ cos F. ỈÏng sút tiãúp trãn phỉång trỉåüt l :
W
= (F / S) cos = ( F / ST
0
) cosT cos
O
Trong âọ F / S
0
l ỉïng sút chênh V cọ giạ trë khäng âäøi trãn tiãút diãûn ngang ca
áùu. Do âọ ỉïng út tiãúp gáy ra trỉåüt l :
0
m
W
= V
0
cosT cos
O
. Âáy chênh l biãøu thỉïc ca
ënh lût Schmid, cosT cos â
O
gi l thỉìa säú Schmid.
Nhỉ váûy khi
W
cọ âäü låïn vỉåüt quạ mäüt giạ trë tåïi hản nháút âënh (ty theo tỉìng kim
loải) thç quạ trçnh trỉåüt måïi xy ra. ỈÏng sút
W
phủ th vo cosT cosüc
O
( hỉìa säú

Schmid). Trong trỉåìng håüp
t
T
= 90
o
hay
O
= 90
o
giạ trë ca
W
= 0, trong trỉåìng håüp ny
ngoải lỉûc song song våïi màût trỉåüt hay vng gọc våïi phỉång trỉåüt do âọ tinh thãø ë phạ
hy m khäng gáy ra biãún dảng do. ỈÏng sút tiãúp cỉûc âải
b
W
max
= 0,5V
0
khi
T
=
O
= 45
o
.
Nhỉ váûy ỉïng sút tiãúp trãn cạc hãû trỉåüt khạc nhau cng khạc nhau, ty thüc vo gọc
tảo båíi hãû trỉåüt våïi phỉång ca ngoải lỉûc. Khi giạ trë ca
W
låïn hån mäüt giạ trë

W
th
no
âọ (gi l ỉïng sút trỉåüt tåïi hản, cọ giạ trë khäng âäøi våïi mäùi kim loải) thç sỉû trỉåüt s
xy ra. Âënh lût Schmid quy âënh hãû trỉåüt no trỉåüt trỉåïc tiãn khi âàût ti trng, âọ l hãû
trỉåütthûn låüi nhá ï cạc u täú âënh hỉång th üi nhá c lút co ú ï ûn lå út tỉï
T
,
O
gáư nháút,n tåïi 45
o
H
çnh 2.8- Trỉåüt trong âån tinh thãø:
a) Sỉû âënh hỉåïng ca hãû trỉåüt våïi ngoải lỉûc.
b) Xã dëch tảo ra cạc báûc nh.
52
tải âáy giạ trë ỉïng sút tiãúp tåïi hản âảt âỉåüc såïm nháút. Do âọ hãû trỉåüt thûn låüi nháút s
t thûn låüi hån tham gia
xy ra åí hãû trỉåüt cọ ỉïng sút tiãúp låïn nháút, âọ l hãû trỉåüt chênh.
ång âäúi våïi nhau mäüt khong nháút âënh räưi dỉìng lải. Cạc màût trỉåüt cạch nhau mäüt
uạ trçnh trỉåüt tiãúp
nmäüt säú hãû khạc cng cọ giạ trë ỉïng sút tiãúp
ọ chênh l hãû trỉåüt thỉûc tãú.
i viãûc tảo ra cạc hãû trỉåüt, cn
cọ q
trỉåüt trỉåïc, tiãúp âọ khi ti trng tàng lãn âãún lỉåüt cạc hãû trỉåütê
trỉåüt.
4-Hçnh thạ
i trỉåüt :
Quạ trçnh trỉåüt trong âån tinh thãø xy ra theo trçnh tỉû sau :

-Âáưu tiãn sỉû trỉåüt s
Cạc màût ny cọ gọc nghiãng gáưn 45
o
nháút so våïi phỉång ti trng. Cạc màût dëch chuøn
âi tỉ
khong cạch nháút âënh.
-Mảng tinh thãø åí xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch nãn cn tråí q
tủc.
-Tiãúp tủc tàng ti trng tạc dủng, trã
låïn hån giạ trë tåïi hản v tham gia trỉåüt. Â
-Ngo
uạ trçnh quay ca màût v phỉång
trỉåüt âãø thu hẻp cạc gọc
T
v
O
gáưn
âãún 45
o
.
Quạ trçnh ny tảo cạc báûc trãn âån
tinh thãø. Sau khi trỉåüt s tảo ra biãún
dảng dỉ, nọ âỉåüc xem l täøng ca cạc
báûc âọ khi thoạt ra bãư màût tinh thãø. Sau
khi kãút thục quạ trçnh trỉåüt trãn màût
ngoi tinh thãø xút hiãûn cạc báûc nh
song song nhau gi l âỉåìng trỉåüt.
tü gáưn nhau tảo thnh
p nghiãng.
üi l sỉû trỉåüt cỉïng. Quạ trçnh ny cáưn phi tạc dủng mäüt lỉûc ráút låïn âãø tạch råìi

Nhiãưu âỉåìng trỉå
H
çnh 2.9- nh chủp di trỉåüt trãn
kênh hiãøn vi âiãûn tỉí
di trỉåüt, trong mäüt säú trỉåìng håüp
giäúng nhỉ chùi xu xãú
5-Cå chãú trỉåüt :
Khi nghiãn cỉïu quạ trçnh trỉåüt ta tháúy nọ cọ thãø xy ra theo hai cå chãú sau : cå chãú
âäưng thåìi v näúi tiãúp.
a-Cå chãú âäưng thåìi (sỉû trỉåüt cỉïng) : theo cå chãú ny táút c cạc ngun tỉí åí hai bãn
màût trỉåüt trong mäüt thåìi âiãøm âäưng thåìi dëch chuøn âi mäüt khong cạch nhỉ nhau. Quạ
trçnh âọ go
mäúi liãn kãút ca cạc ngun tỉí åí hai bãn màût trỉåüt cng mäüt lục. Trong khi âọ ỉïng sút
thỉûc tãú gáy ra trỉåüt lải khạ nh so våïi giạ trë ny. Do âọ sỉû trỉåüt cỉïng l khäng cọ trong
thỉ
ûc tãú.
b-Cå chãú näúi tiãúp (sỉû trỉåüt khi cọ lãûch) : trong mảng tinh thãø thỉûc tãú ln cọ lãûch sỉû
trỉåüt s xy ra våïi ỉïng sút nh hån ráút nhiãưu láưn v sỉû trỉåüt tiãún hnh bàòng chuøn
âäüng ca lãûch. Gi sỉí trong mảng tinh thãø chỉïa lãûch âỉåìng lục ny cạc ngun tỉí åí hai
bãn bạn màût bë xä lãûch ân häưi âäúi xỉïng, ỉïng sút hai bãn cán bàòng nhau nãn bạn màût
ny ráút dãù dng dëch chuøn âi mäüt khong cạch nh (nh hån hồûc bàòng mäüt thäng säú
mảng) khi cọ lỉûc bãn ngoi tạc dủng vo. Gi thiãút ràòng ỉïng sút tiãúp tạc dủng vo tỉì
53
bãn trại bạn màût s dëch chuøn sang phi mäüt khong cạch nh v liãn kãút våïi nỉía hng
dc ngun tỉí bãn dỉåïi thnh màût tinh thãø måïi, bạn màût dëch chuøn dáưn qua phi. Quạ
trçnh cỉï tiãúp tủc nhỉ váûy cho âãún khi bạn màût âi ra khi bãư màût tinh thãø v tảo ra báûc
hè cọ mäüt säú ngun tỉí hản chãú tham gia trỉåüt,
b ï
nh tải âọ. Nhỉ váûy åí mäùi thåìi âiãømc
quạ trçnh truưn chuøn âäüng giäúng nhỉ hiãûn tỉåüng chảy tiãúp sỉïc, do âọ chè cáưn mäüt giạ

trë ỉïng sút tiãúp nh.
6-Âäü ãưn ly thuút v âäü bãưn thỉûc tãú :
Trong mảng tinh thãø l tỉåíng (khäng chỉïa lãû
ch) khi trỉåüt táút cc cạc ngun tỉí hai
bãn màût trỉåüt bàõt büc phi dëch chuøn âäưng thåìi, âi hi mäüt giạ trë ỉïng sút tiãúp ráút
låïn :
W
th
=
2
G
S
. Våïi G l mä âun trỉåüt. Giạ tr n l âäü bãưn l thuút.
Trong thỉûc tãú, mảng tinh thãø ln chỉïa lãûch, do váûy nọi chung cạc kim loải cọ giạ
tri
ëy gi
W
th
ráút nh nãn kim loải ráút dãù trỉåüt v dãù dng biãún dảng do. Do âọ kim loải cọ âäü
ìy khongbãưn tháúp. Theo tênh toạn giạ trë na
G
3
8.10
4
8.10
y
thỉûc tãú nh hån âäü bãưn l thuút tỉì 100 âãún 1000 láưn. Do váûy ta chỉa khai thạc hãút kh
nàng lm viãûc ca váût liãûudo
G
. Tỉì âọ ta tháúy ràòng âäü bãưn

täưn tải lãûch v cạc khuút táût khạc.
ún dảng khäng âãưu : Trong mảng tinh thãø kim loải sỉû âënh hỉåïng
àût
hảt âãưu bë sỉû cn tråí ca hảt bãn cảnh. Vng
a
ïn. Do âọ chụng s cn tråí trỉåüt cng mảnh hån nãn lm
ïc d ca biãn gåïi hảt âỉåüc
2.1.4.Sỉû trỉåüt ca âa tinh thãø :
Trong thỉûc tãú ta sỉí dủng váût liãûu cọ cáúu tảo âa tinh thãø, do váûy quạ trçnh biãún dảng
do ln tiãún hnh trong âa tinh thãø. Do váûy cọ nhiãưu âiãøm khạc biãût so våïi quạ trçnh
biãún dảng do âån tinh thãø.
1-Cạc âàûc âiãøm ca sỉû trỉåü
t âa tinh thãø :
a-Cạc hảt bë biã
mv phỉång khạc nhau nãn s trỉåüt khạc nhau. Hảt no cọ âënh hỉåïng thûn låüüi s
trỉåüt trỉåïc, våïi ỉïng sút bẹ v ngỉåüc lải. Tháûm chê cọ hảt khäng thãø trỉåüt âỉåüc. Do váûy
trong quạ trçnh biãún dảng do cọ hảt biãún dảng nhiãưu, hảt biãún dảng êt, cọ hảt chè biãún
dảng ân häưi.
b-Cọ tênh âàóng hỉåïng : Do sỉû âënh hỉåïng phỉång v màût ca cạc hảt l ngáùu nhiãn
cho nãn d lỉûc tạc bãn ngoi nhỉ thãú no âi nỉỵa cng cho mäüt kãút qu chung nhỉ nhau,
tỉïc l cọ tênh cháút âàóng hỉåïng. Tênh cháút nháûn âỉåüc l kãút qu thỉí täøng håüp theo mi
phỉång c
a máùu.
c-Cọ âäü bãưn cao hån : Cạc hảt täưn tải khäng råìi rảc m gàõn bọ våïi nhau qua biãn
giåïi hảt. Trong thỉûc tãú sỉû trỉåüt ca mäüt
biãn giåïi hảt sàõp xãúp khäng tráût tỉû, cọ nhiãưu xä lãûch mảng, do váûy khọ tảo nãn màût
trỉåüt. Vç thãú chụng nhỉ mäüt låïp v cỉïng cn tråí quạ trçnh trỉåüt. Do cọ sỉû cn tråí ny
phi tạc dủng lỉûc låïn hån mäüt êt måïi gáy ra biãún dảng do. Âiãưu âọ chỉïng t ràòng âäü
bãưn ca âa tinh thãø cao hån âån tinh thãø.
d-Hảt cng nh âäü bãưn v âäü do cng cao : Våïi kêch thỉåïc hảtcìng nh thç täøng

diãûn têch biãn giåïi hả
t cng lå
tàng âäü bãưn. Mäúi quan hãû giỉỵa giåïi hản chy V
0,2
v kêch thỉå
biãøu diãùn nhỉ sau : V
0,2
= V
o
+ kd
1/2
- Biãøu thỉïc Hall - Petch.
54
Trong âọ : - V
o
l ỉïng sút cáưn thiãút âãø lãûch chuøn âäüng khi d o f (ỉïng våïi trong
trỉåìng håüp âån tinh thãø).
-k l hàòng säú biãøu thë cáúu trục ca biãn giåïi hảt.
Màût khạc khi kêch thỉåïc hảt nh, säú lỉåüng hảt trong mäüt âån vë thãø têch s tàng lãn,
ỵng tàng lãn tỉång
ïng sỉí dủng váût liãûu
g ï t
ẹn hảt bë bẻp âi. Mảng tinh
do váûy säú hảt cọ phỉång thêch ỉïng våïi sỉû trỉåüt theo phỉång báút k cu
ỉïng. Tỉïc l sỉû trỉåüt âỉåüc tiãún hnh trãn nhiãưu hảt hån v lỉåüng biãún dảng dỉ tàng lãn,
do âọ tênh do tàng lãn. Nhỉ váûy viãûc tảo ra hảt nh âäưng thåìi lm tàng c âäü bãưn láùn âäü
do nãn lm tàng mảnh âäü dai. Trong chãú tảo cå khê ln cọ xu hỉå
cọ kêch thỉåïc hảt nh
mën.
2-nh hỉåíng ca biãún dảng do âãún täø chỉïc v tênh cháút kim loải :

a-Tron qua rçnh biãún dảng do hçnh dảng v kêch thỉåïc hảt thay âäøi ráút nhiãưu. Khi
bë kẹo hảt s di ra theo phỉång ca lỉûc tạc dủng. Khi bë n
thãø xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch v biãún dảng khäng âãưu.
Våïi mỉïc âäü biãún dảng låïn (
H
= 40 y 50% ) hảt s bë phán nh ra, cạc tảp cháút v
pha thỉï hai s bë nh vủn ra v kẹo di ra, tảo nãn täø chỉïc thåï. (Âäü biãún dảng tênh theo
cäng thỉïc
H
=
1o
o
SS
S

. 100%). Täø chỉïc thåï cọ cå tênh ráút khạc nhau theo phỉång dc
v ngang thåï, theo phỉång dc thåï âäü bãưn ráút låïn v ngỉåüc lải.
Khi våïi mỉïc âäü biãún dảng ráút låïn (70
y
90%) cạc hảt s bë quay âãún mỉïc âäü cạc
àût v phỉång cọ chè säú giäúng nhau (cng k hiãûu) s song song våïi nhau v lục ny
áût liãûu lải thãø hiãûn tênh cọ hỉåïng. Hiãûn tỉåüng âọ gi l biãún dảng chn hỉåïng hay biãún
ảng tãxtuya. Biãún dảng tãxtuya âỉåüc ỉïng dủng khạ räüng ri trong thẹp k thût âiãûn âãø
ìm gim täøn tháút tỉì cho mạy biãún thãú.
do trong kim loải täưn tải khạ nhiãưu ỉïng sút dỉ do xä lãûch mảng,
ãút diãûn. ỈÏng sút dỉ lm gim cå
ghåüp cáưn náng cao giåïi hản mi thç ỉïng sút nẹn dỉ s cọ
ỉïng
m
v

d
la
H
çnh 2.10- Hai dảng textuya trong biãún dảng váût liãûu tỉì:
a) Fe-Si, textuya ^011`<100>; b) Fe-Ni, textuya^001`<100>
b-Sau biãún dảng
do biãún dảng khäng âãưu giỉỵa cạc hảt v trãn tonti
tênh ca váût liãûu. Trong trỉåìn
låüi. Tảo ra låïp ỉïng sút nẹn dỉ ny bàòng cạch : täi bãư màût, làn bi, phun bi
c-Sau biãún dảng do do mảng tinh thãø bë xä lãûch nãn cå tênh kim loải thay âäøi ráút
nhiãưu
-Tàng âäü c
-Tàng âäü bãưn (c giåïi hản bãưn, ân häưi v chy)
-Gim âäü dẹo v âäü dai.
55
Hiãûn tỉåüng ny gi l họa bãưn hay biãún cỉïng. Trong thỉûc tãú biãún cỉïng l khäng cọ
üi khi cáưn gia cäng càõt gt tiãúp theo. Tuy nhiãn ta cọ thãø sỉí dủng biãún cỉïng âãø lm tàng
äü bãưn âäü cỉïng ca mäüt säú chi tiãút nhỉ : xêch xe tàng, mạy kẹo, lạ chàõn sụng mạy, âải
ạc, m sàõt
d-Biãún dảng do cng lm thay âäøi âạng kãø tênh cháút l, họa ca váût liãûu : lm tàng
iãûn tråí, tàng tỉì khạng lm gim tênh chäúng àn mn âiãûn họa
áy l dảng hỉ hng ráút nguy hiãøm
gỉåìi, do váûy phi âỉåüc nghiãn cỉïu t m
ãø n
u ca sỉû hçnh thnh v phạ
t tiãøn ca vãút nỉït trong
tåïi viãûc tạch råìi kim loải thnh nhỉỵng pháưn riãng l.
hai
loải
àût gy tải vng phạ hy cọ dảng chẹn - âéa gäưm hai pháưn : pháưn

âạy íng 45
o
våïi
avåïi täúc âäü nh, cáưn nhiãưu nàng lỉåüng v ln cọ dáúu hiãûu
guy hiãøm. Phạ hy thỉåìng tri qua ba giai âoản âiãøn hçnh :
ûng tàng.
-Quạ trçnh phạt triãøn ca vãút nỉït theo phỉång trủc kẹo cho âãún khi gàûp màût ngoi
tinh thãø v gáy ra phạ hy.
b-Phạ hy dn :
L phạ hy xy ra háưu nhỉ khäng km theo biãún dảng do màût gy cọ dảng
phàóng v vng gọc våïi phỉång cọ ỉïng sút phạp låïn nháút. Vãư phỉång diãûn vi mä thç
màût gy cọ thãø theo biãn giåïi hảt hay màût dn trong bn thán hảt.
lå
â
b
â
2.1.5.Phạ hy :
H
çnh 2.11- Så âäư täø chỉïc tãú vi âiãøn hçnh ca váût liãûu bë biãún dảng
Trãn biãøu âäư kẹo ta tháúy nãúu tiãúp tủc tàng lỉûc kẹo lãn nỉỵa s dáùn tåïi hiãûn tỉåüng kim
loải bë âỉït råìi hay gy våỵ âọ l quạ trçnh phạ hy. Â
gáy täøn tháút låïn vãư kinh tãú v tênh mảng con n
âgànngỉìa quạ trçnh phạ hy xy ra.
Khại niãûm : Phạ hy l kãútq
lng kim loải dáùn
Ta s tiãún hnh nghiãn cỉïu quạ trçnh phạ hy trong cạc âiãưu kiãûn ti trng khạc
nhau : ti trng ténh, ti trng thay âäøi cọ chu k
1-Phạ hy trong âiãưu kiãûn ti trng ténh :
Ty thüc vo mỉïc âäü biãú
n dảng do trỉåïc khi phạ hy ngỉåìi ta phán ra lm

:phạ hy do v phạ hy dn.
a-Phạ hy do :
L phạ hy km theo mỉïc âäü biãún dảng do khạ låïn, vng gy våỵ bao giåì cng cọ
sỉû co thàõt vãư tiãút diãûn. M
vng gọc våïi phỉång lỉûc kẹo, màût bãn cọ dảng cän nghiãng mäüt gọc khoa
trủc máùu. Nãúu váût liãûu cọ chỉïa tảp cháút phi kim loải màût gy s cọ dảng täø ong.
Phạ hy do xyr
bạo trỉåïcnãnêtn
-Sỉû hçnh thnh cạc läù träúng siãu tãú vi riãng biãût tảo ra cäø ngäùng (quạ trçnh ny kẹo
di v quan trng nháút).
-Quạ trçnh liãn håü
p cạc läù träúng tảo ra vãút nỉït tãú vi khi biãúnda
56
Phạ hy dn xy ra tỉïc thåìi våïi täúc âäü ráút nhanh (våïi thẹp âãún 1000m/s), chè cáưn
äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao
iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do.
Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ
y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti
ng v nhiãût âäü biãún dảng
ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït
phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãú
t
ngu
ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k
gay trong bn thán hảt ca pha ny.
ïp âãún 1000m/s), chè cáưn
äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao
iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do.
Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ
y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti

ng v nhiãût âäü biãún dảng
ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït
phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãút
ngu
ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k
gay trong bn thán hảt ca pha ny.
H
çnh 2.12- Cạc dảng âỉït khi phạ hu do:
a) Xã dëch thưn tụy; b) Thàõt cäø ngäùng
c) Kiãøu “chẹn-âéa”; d) Dảng “täø ong”
mm
gg

hh
trtr




c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy : c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy :
H
çnh 2.12- Âỉåìng cong thỉí kẹo v cạc dảng âỉït khi phạ hu
d ì
Ngun nhán chênh ca sỉû phạ hylaNgun nhán chênh ca sỉû phạ hyla
triãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút phatriãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút pha
n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït
hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë
n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït
hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë
hiãûu V

tâ
). Nhỉ váûy ta tháúy :
-Nãúu V
c
< V
tâ
s xy ra phạ hy do.
hiãûu V
- Nãúu V
c
> V
tâ
s xy ra phạ hy dn
Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy.
-Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø
chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït.
- Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi
hảt hay n
- Nãúu V
tâ
). Nhỉ váûy ta tháúy :
-Nãúu V
c
< V
tâ
s xy ra phạ hy do.
c
> V
tâ
s xy ra phạ hy dn

Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy.
-Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø
chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït.
- Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi
hảt hay n
57
-Våïi váût liãûu âäưng nháút (chè cọ mäüt pha) : Viãûc xút hiãûn vãút nỉït l do sỉû têch tủ ca
ạc lãûch trong biãún dảng do theo mä hçnh ca Strä - Mät. Khi biãún dảng do sinh ra
ạc lãûch, chụng chuøn âäüng trãn màût trỉåüt theo phỉång ca ỉïng sút tạc dủng. Khi bë
ỉìng lải trỉåïc cạc cn tråí nhỉ biãn giåïi hảt, pha thỉï hai thç cạc lãûch sạt gáưn cn tråí s
hëu mäüt ạp lỉûc ráút låïn båíi cạc lãûch phêa sau. Chụng s liãn kãút lải v tảo thnh vãút nỉït
ãu bẹ.
í nàng phạt
ạt triãøn thç khäng xy ra phạ hy. Theo A.A. Griffith
thç v
c
c
d
c
si
H
çnh 2.13 - Sỉû chuønâäüng v têch tủ lãûch trỉåïc cn tråí.
Sau khi â hçnh thnh vãút nỉït thç sỉ ûphạ hyhon ton phủ thüc vo kha
triãøn ca nọ. Nãúu vãút nỉït khäng ph
ãút nỉït chè phạt triãøn âỉåüc khi giạ trë ỉïng sút låïn hån giạ trë ỉïng sút tåïi hản :
V
G
= (
2
s

E
a
J
S
)
1/2
(2.1)
Trong âọ : -V
G
: ỉïng sút tåïi hản Griffith
-E : mä âun ân häưi
:
ỉït cn nh hån kêch thỉåïc tåïi hản thç cng chỉa
ỉûc sỉû n g sút táûp trung theo hiãûu ỉïng gọc
ïo chia cho tiãút diãûn máùu)
ìng nhiãưu. Giạ trë K
t
= V
m
/ V
o
gi l hãû säú táûp trung ỉïng
- a : nỉía chiãưu di vãút nỉït dảng enlip
-J
S
sỉïc càng bãư màût
Màût khạc nãúu khi phạt triãøn vãútn
th guy hiãøm. Sỉû phạt triãøn vãút nỉït xy ra do ỉïn
nhn åí âènh nỉït, âènh nỉït cọ gọc cng nhn thç sỉû táûp trung cng mảnh. Våïi vãút nỉït hçnh
enlip cọ chiãưu di vng gọc våïi phỉång lỉûc tạc dủng thç ỉïng sút cỉûc âải åí âáưu nhn

vãút nỉït s l :
V
m
= 2V
o
( a/U
t
)
1/2
(2.2)
Trong âọ :-V
o
: ỉïng sút kẹo danh nghéa (lỉûcke
-a :nỉía chiãưu di vãút nỉït
-U
t
: bạn kênh cong ca âènh vãút nỉït.
Tỉì âọ tháúy ràòng nãúu vãút nỉït cng di v cng nhn thç giạ trë ( a/U
t
)
1/2
cng låïn tỉïc
l sỉû táûp trung ỉïng sútca
58
suỏỳt
d-C
ỳp (nhoớ hồn T
s
) kim loaỷi coù xu hổồng
phaù huớy doỡn vaỡ ngổồỹc laỷi.

ọỳc õọỹ bnióỳn daỷng : tọỳc õọỹ bióỳn daỷng caỡng cao sổỷ trổồỹt caỡng khoù xaớy ra hồn, do õoù
giồùi haỷn chaớy seợ caỡng caùo, trong khi giồùi haỷn taùch õổùt hỏửu nhổ khọng õọứi. Vỗ vỏỷy khi tọỳc
õọỹ bióỳn daỷng tng (lồùn hồn H
s
) kim loaỷi coù xu hổồùng phaù huớy doỡn.
aùc yóỳu tọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt : caùc vóỳt khờa, nổùt, sổỷ thay õọứi õọỹt bióỳn vóử tióỳt dióỷn
õóửu laỡm ổùng suỏỳt cuỷc bọỹ vổồỹt quaù giồùi haỷn taùch õổùt trong khi ổùng suỏỳt trung bỗnh vỏựn
nhoớ V vỗ vỏỷy kim loaỷi seợ dóự daỡng bở phaù huớy.
ian daỡi hay tổồng õọỳi daỡi. Phaù huớy nhổ
ới laỡ taới troỹng thay õọứi theo thồỡi gian, gỏy ra ổùng
ỡ T vaỡ sọỳ lổồỹng chu
ổỷng õổồỹc mọỹt sọỳ lổồỹng chu trỗnh tọỳi thióứu maỡ khọng
Giaù trở vaỡ dỏỳu cuớa ổùng suỏỳt thay õọứi theo chu kyỡ.
mọỹt thồỡi gian laỡm vióỷc khaù lồùn (10
7
-10
8
chu trỗnh).
. Trong õoù vỏỷt lióỷu doỡn coù hóỷ sọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt cao hồn so vồùi vỏỷt lióỷu deớo, bồới
vỗ trong vỏỷt lióỷu deớo khi ổùng suỏỳt vổồỹt quaù giồùi haỷn chaớy seợ gỏy ra bióỳn daỷng deớo trổồùc,
laỡm cho sổỷ phỏn bọỳ ổùng suỏỳt tổồng õọỳi õọửng õóửu hồn.
aùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng tồùi sổỷ phaù huớy :
-Nhióỷt õọỹ : khi nhióỷt dọỹ tng lón giồùi haỷn chaớy seợ giaớm õi, trong khi giồùi haỷn taùch
õổùt hỏửu nhổ khọng thay õọứi. Do õoù ồớ nhióỷt õọỹ thỏ
-T
-C
hồn
o
V V
V

tõ
V
tõ
V
c
T
s
t
o
C
V
c
H
S
H
0
DoỡnDeớoDeớoDoỡn
H
ỗnh 2.14 - Aớnh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ vaỡ tọỳc õọỹ bióỳn daỷng
2-Phaù huớy trong õióửu kióỷn taới troỹng thay õọứi coù chu kyỡ :
a-Khaùi nióỷm : Trong thổỷc tóỳ rỏỳt nhióửu loaỷi chi tióỳt vaỡ kóỳt cỏỳu maùy : truỷc, baùnh rng, cỏửu
chởu taùc duỷng cuớa ổùng suỏỳt khọng lồùn hồn giồùi haỷn bóửn keùo (thỏỷm chờ < V
0,2
) nhổng thay
õọứi theo chu kyỡ coù thóứ bở phaù huớy sau mọỹt thồỡig
vỏỷy goỹi laỡ phaù huớy moới. Taới troỹng mo
suỏỳt bióỳn daỷng kióứu hỗnh sin :
V = V
a
sin (Zt) hay H = H

a
sin (Zt) (2.3)
Trong õoù V
a
, H
a
laỡ caùc giaù trở bión õọỹ. Mọựi dao õọỹng coù chu ky
kyỡ õổồỹc lỏỷp laỷi goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh N. Tổỡ õổồỡng cong moới Wohler ta coù thóứ choỹn õổồỹc taới
troỹng cho pheùp vỏỷt lióỷu coù thóứ chởu õ
bở phaù huớy moới goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh giồùi haỷn N
G
.
b-ỷc õióứm cuớa phaù huớy moới :
-
-Sổỷ phaù huớy moới chố xaớy ra sau
Vổồỹt quaù giồùi haỷn naỡy chi tióỳt hỏửu nhổ khọng bở phaù huớy moới.
-ặẽng suỏỳt gỏy ra phaù huớy moới thổồỡng khaù thỏỳp (nhoớ hồn giồùi haỷn bóửn, mọỹt sọỳ
trổồỡng hồỹp nhoớ hồn giồùi haỷn chaớy).
59
ưu tiãn cọ thãø gäưm cọ:
hê, räù xäúp, xỉåïc, tảp cháút hay sỉû läưi lm trãn bãư màût.
chiãưu ngỉåüc lải
h a khäng âỉåüc hn kên m âãø lải mäüt lm sáu cọ kêch thỉåïc bàòng mäüt
thän
ût liãûu våïi nhau. Cạc chè tiãu ny âỉåüc xạc âënh bàòng cạc phỉång
áùu cọ kêch thỉåïc theo tiãu chøn nháút âënh.
2
ưn lỉu mäúi quan hãû giỉỵa cạc âån vë âo :
1kG/mm
2

=10
1
-Màût gy khäng cọ hiãûn tỉåüng biãún dảng v chia ra hai vng r rãût : vng phạ hy
tỉì tỉì theo thåìi gian cọ dảng nhàơn v mën, vng phạ hy tỉïc thåìi cọ dảng thä v håi gäư
ghãư.
c-Sỉû tảo thnh vãút nỉït mi âáưu tiãn :
Cạc vãút nỉït mi âáưu tiãn thỉåìng xút hiãûn trãn bãư màût chi tiãút l nåi chëu ỉïng sút
kẹo låïn nháút, sau âọ phạt triãøn âi sáu vo trong. Cạc vãút nỉït tãú vi âá
-Cạc vãút nỉït cọ sàơn : räù k
-Vãút nỉït sinh ra trong quạ trçnh lm viãûc : Gi sỉí trong nỉía chu k âáưu dỉåïi tạc
dủng ca ngoải lỉûc sinh ra cạc lãûch chuø
n âäüng trãn màût trỉåüt theo chiãưu ca ỉïng sút
v mäüt trong cạc lãûch âọ âi ra màût ngoi chi tiãút tảo ra mäüt báûc cáúp nh a. Âãún nỉía chu
k sau ỉïng tạc âäüng theo chiãưu ngỉåüc lải v lãûch cng chuøn âäüng theo
nhỉng báûc cáúpn
gsäú mảng. Âáy chênh l máưm mäúng ca vãút nỉït mi âáưu tiãn.
2.2-Cạc âàûc trỉng cå tênh :
Cå tênh ca váût liãûu âỉåüc biãøu thë båíi cạc âàûc trỉng cå hc, chụng cho biãút kh nàng
chëu ti ca váût liãûu trong tỉìng âiãưu kiãûn củ thã,ø l cå såí âãø tênh toạn âäü bãưn khi sỉí dủng
v khi so sạnh cạcvá
phạp thỉí nghiãûm trãn cạcm
2.2.1-Âäü bãưn :
Cạc giạ trë c
a âäü bãưn v âäü do âỉåüc xạc âënh bàòng phỉång phạp thỉí kẹo, nãúu
bàòng cạc phỉång phạp khạc thç phi ghi chụ km theo. Âån vë âo âäü bãưn theo tiãu chøn
Viãût nam quy âënh l MN/m
2
nhỉng hiãûn nay váùn quen dng âån vë c l kG/mm .
Ngoi ra cn sỉí dủng cạc âån vë MPa, Pa Cá
MPa.

-Cạc chè tiãu vãư ü bãưn :
çnh ạn hiãn viãûc xạc âënh giạ trë ny
âä
a-Giåïi hảnânhäưi (V
âh
) : l ỉïng sút låïn nháút tạc dủng lãn máùu m khi b ti trng,
hdgv kêch thỉåïc ca nọ khäng bë thay âäøi. Tuy n
mäüt cạch chênh xạc ráút khọ khàn. Do váûy thỉåìng quy ỉåïc ỉïng sút ỉïng våïi khi máùu bë
biãún dảng dỉ ráút nh 0,01
y
0,05% so våïi chiãưu di ban âáưu v âỉåüc ghi l V
0,01
v V
0,05
.
Lục ny giåïi hản ân häưi âỉåüc tênh nhỉ sau :
V
âh
=
dh
o
F
S
MN/m
2
hay V
0,01
=
0,01
o

F
S
MN/m
2
Trong âọ : -F
âh
v F
0,01
l ỉïng våïi ti trng ân häưi v máùu biãún dảng 0,01%. Âån vë MN
V
ch
) : ỉïng våïi ỉïng sút bẹ nháút khi máùu bàõt âáưu biãún dảng
nàòm ngang khi kẹo nãn phi dng giåïi hản chy quy ỉåïc.
áút gáy ra biãún dảng dỉ 0,20% chiãưu di
-S
o
l tiãútdiãûn ban âáưu ca máùu, âån vë âo m
2
.
b-Giåïi hản chy váût l (
do, xạc âënh tải âoản nàòm ngang ca biãøu âäư kẹo. Pháưn låïn cạc kim loải v håüp kim
khäng cọ âoản
c-Giåïi hản chy quy ỉåïc (V
0,2
) : l ỉïng su
ban âáưu cho máùu, sau khi b ti trng tạc dủng. V
0,2
=
0,2
o

F
S
MN/m
2
.
60