CHƯƠNG 4: BIẾN DẠNG DẺO VÀ CƠ TÍNH

BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 1
CHƯƠNG 4: BIẾN DẠNG DẺO VÀ CƠ TÍNH
- Biến dạng dẻo là hình thức gia công kim loại không phoi rất
phổ biến như: cán, rèn, dập, kéo, ép chảy,...
- Tìm hiểu các ứng xử của vật liệu kim loại dưới tác dụng của
ngoại lực:
+ Các tính chất của biến dạng dẻo?
+ Các tính chất của kim loại và hợp kim biến đổi?
+ Khảo sát sự biến đổi cấu trúc mạng tinh thể của kim
loại và hợp kim.
Kết luận:
- Làm rõ được bản chất các đặc trưng cơ tính của vật liệu;
- Điều chỉnh vật liệu (kim loại và hợp kim) có cơ tính phù hợp
với điều kiện làm việc và gia công.
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 2
CHƯƠNG 4: BIẾN DẠNG DẺO VÀ CƠ TÍNH
4.1. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA BIẾN DẠNG
P(σ)
∆l(ε)
P
b
a
b
c
d
b’ b’’
a’
P
dh
P
ch

0
- Biến dạng đàn hồi;
- Biến dạng dẻo;
- Phá huỷ.
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 3
4.2. BIẾN DẠNG DẺO
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
a, Sự trượt của đơn tinh thể
- Trượt là sự chuyển dời tưng đối giữa các phần tinh thể theo
những mặt, và phương nhất định giọi là mặt và phương trượt.
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 4
4.2. BIẾN DẠNG DẺO
* Các mặt và phương trượt
- Mặt trượt là mặt (mặt tưởng tượng) phân cách giữa hai mặt
nguyên tử dày đặc nhất mà theo đó sự trượt xảy ra;
- Các mặt và phương có mật độ nguyên tử dày đặc nhất là các
mặt và phương trượt cơ bản;
- Mặt trượt là mặt (mặt tưởng tượng) phân cách giữa hai mặt
nguyên tử dày đặc nhất mà theo đó sự trượt xảy ra;
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 5
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
+ Mạng lập phương diện tâm
- Mặt dày đặc nhất là mặt tạo bởi 3 đường chéo của 3 mặt bên.
Gồm có 4 mặt, mỗi mặt có 3 phương dày đặc nhất, nên các
trượt cơ bản là: 4 x 3 = 12 hệ trượt cơ bản.
[101]
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 6
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
+ Mạng lục giác xếp chặt
- Mặt dày đặc nhất là mặt đáy

Mặt này có 3 phương dày đặc nhất nên các trượt cơ bản là:
1 x 3 = 3 hệ trượt chính khác nhau.
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 7
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
+ Kết luận
- Khả năng biến dang dẻo của kim loại tỉ lệ với số hệ trượt
chính;
- Mạng tinh thể hệ lập phương dễ biến dạng hơn hệ lục
giác xếp chặt;
- Hệ lập phương diện tâm dẻo hơn và hệ lập phương thể
tâm.
Trong thực tế các kim loại thuộc hệ lập phương như AL,
Cu, Fe, Ag, Au …. Dễ biến dạng dẻo hơn, còn các kim loại có
mạng lục giác xếp chặt rất khó biến dạng dẻo như Zn.
- Khả năng biến dang dẻo của kim loại tỉ lệ với số hệ trượt
chính;
- Mạng tinh thể hệ lập phương dễ biến dạng hơn hệ lục
giác xếp chặt;
- Hệ lập phương diện tâm dẻo hơn và hệ lập phương thể
tâm.
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 8
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
b, Ứng xuất gây ra trượt
Thực nghiệm và lý thuyết dã chứng tỏ rằng chỉ có phần
ứng xuất tiếp của ngoại lực ở trên mặt và phương trượt mới
gây ra trượt
Phương
trượt
F
Pháp

tuyến với
mặt trượt
Mặt trượt
S
0
σ = F/S
F/S
0
θ=τ cos
S
F
χ
=
cos
S
S
0
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 9
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
θτ
cos.
S
F
=
χθ..
S
F
τ coscos
0
=

χ
cos
0
S
S =
χθ..στ coscos
0
=
0
0
S
F
=
σ
F
Pháp tuyến
với mặt trượt
Mặt trượt
S
0
σ = F/S
F/S
0
θ=τ cos
S
F
χ
=
cos
S

S
0
Phương
trượt
BỘ MÔN VẬT LIỆU KỸ THUẬT 10
4.2.1. Biến dạng dẻo đơn tinh thể
Mỗi hệ tuy có nhiều mặt trượt, song mặt nào cho ϕ = 45
0
sẽ
trượt trước.
χ
χ
χ