弾性変形:
* リバーシブル: 金属が応力(単位面積あたりの力)にさらされると、わずかに伸びまたは圧縮します。これは弾性変形です。材料は、応力が除去されると元の形状に戻ります。
* 一時的: 弾性変形は、金属内の原子間結合によって支配されています。これらの絆を小さな泉と考えてください。伸びると、これらのスプリングはエネルギーを保存し、元の長さに戻りたいと考えています。
塑性変形:
* 永続的: 応力が一定の制限(降伏強度)を超えると、金属は卑劣に変形し始めます。この変形は永続的です。金属は元の形状に戻りません。
* 転位: プラスチックの変形は、金属の結晶構造内の転位と呼ばれる欠陥の動きのために発生します。これらの脱臼は、原子の平面が互いに滑り落ちることを可能にする本質的に線の欠陥です。
* エネルギー散逸: 弾性変形とは異なり、塑性変形には原子の永続的な再配列とエネルギーの散逸が含まれます。
塑性変形に影響する要因:
* 温度: より高い温度により、塑性変形が容易になります。原子はより多くのエネルギーを持ち、より簡単に移動できます。
* ひずみ速度: 力のより速い適用(より高いひずみ速度)は一般に、より脆性の挙動につながり、塑性変形が可能になります。
* 粒サイズ: 穀物が小さい金属は、通常、塑性変形に対してより強く、耐性があります。
* 合金: 他の要素(合金化)を追加すると、降伏強度と金属がどれほど簡単に粗末に変形するかに大きな影響を与える可能性があります。
要約:
金属は粗末に変形します。
* 脱臼運動: 印加された応力が降伏強度を超えると、脱臼は金属の結晶構造を通過し、永続的な変形を引き起こします。
* エネルギー散逸: プラスチックの変形には、原子結合を破壊および再配置するためのエネルギーが必要です。これは、応力が除去されたときに逆転しません。
このように考えてみてください: 紙の山を想像してみてください。そっと押し込むと、曲がって元の形状(弾性)に戻ります。しかし、あなたが十分に強く押すと、紙はしゃれになり、変形したままになります(プラスチック)。同じ原理が金属にも当てはまります。