Закон Гука визначає лінійно-пружну залежність між напругою і напругою.

Сталь дуже поводиться як лінійно-еластичний матеріал, уважно слідуючи Закону Гука. Однак він демонструє нееластичну поведінку, наприклад розслаблення. Релаксація - це поведінка, в якій член під постійним напруженням з часом демонструє змінну (і зменшувальну) напругу.

Моє запитання: чи релаксація пластична? Якби розслаблений член був звільнений, як би він поводився? Чи буде він слідувати шляху, визначеному його модулем пружності? Якщо це так, то це закінчиться пластичною деформацією, ні? Зрештою, коли буде підкреслено, член досяг . Після розслаблення вона досягне ( σ 2 , ϵ 1 ) . Після виходу він повинен був досягти σ = 0 , що означає в ϵ = ϵ 1 - σ $\left(\sigma_1, \epsilon_1\right)$$\left(\sigma_2, \epsilon_1\right)$$\sigma =0$ і оскількиσ2<σ1, то випливає з ненульового рівняϵ.$\epsilon = \epsilon_1 - \dfrac{\sigma_2}{E}$$\sigma_2 <\sigma_1$$\epsilon$

Або є якась інша поведінка? Чи змінюється модуль пружності, щоб забезпечити повернення без пластичних деформацій?

Коротше кажучи, так, релаксацію, ймовірно, слід вважати пластичною деформацією, оскільки деформація пластику визначається як деформація, що не підлягає відновленню, коли усунуті напруги.

Визначення Пояснення

$\varepsilon_{0}$$\varepsilon_{0}$

$|\varepsilon_{1}|<|\varepsilon_{0}|$$|\varepsilon_{0}-\varepsilon_{1}|>0$

Термодинамічне та кінетичне пояснення

Якщо визначене пояснення недостатнє, ми можемо також розглянути це з термодинамічної та кінетичної точки зору. Припустимо, на даний момент сталь є замість одного кристала чистого заліза. Еластичний штам зберігає енергію в кристалічній решітці. Оскільки енергія вища за стан спокою, є вільна енергія для роботи, а отже, рушійна сила для перебудови атомів у кристалічній решітці. Існують також точкові дефекти решітки у вигляді вакансій або відсутні атоми. Випадкові коливання змушують сусідні атоми заповнювати вакантні місця, внаслідок чого вакансії переміщуються навколо решітки. Вакансії забезпечують засіб для перебудови атомів.

Зауважимо, що якщо штам не є ізотропним (тобто не є чисто гідростатичним), то поле деформаторної решітки робить вакансії дещо більшими в напрямках деформації на розтяг, ніж у напрямках деформації стиску. В результаті енергетичний бар'єр для руху в напрямках розтягу буде нижчим, ніж у стисканні. Подумайте, як атоми виштовхуються між їх сусідами в стиску стиснення вздовж напрямків натягу. Таким чином, у кристалі відбуватиметься чистий потік атомів, атоми мають тенденцію рухатися від напрямків високої стиснення до напрямків високої напруги. Загальний, тривалий ефект полягає в розширенні кристала в напрямках напруги і вкороченні кристала в напрямках стиснення, викликаючи невідновлювальну деформацію. Такі ж ефекти трапляються з кількома зернами, за винятком того, що механіка ускладнюється наявністю меж зерна та різною кристалічною орієнтацією. Такі ж ефекти виникають і при наявності проміжних атомів, таких як вуглець, і, ймовірно, вони мають незначний вплив на рух вакансії, оскільки вони не заважають (хоча я не впевнений у цій частині на цій частині, див. Примітку нижче).

Вищенаведене є найбільш вірогідною теорією, заснованою на теоріях руху вакансії та міграції меж зерна внаслідок теплових напруг (наприклад, повзучості та росту зерна) та руху дислокацій, які спостерігалися безпосередньо. Однак описана поведінка для розслаблення не спостерігалася безпосередньо, наскільки мені відомо (тобто за допомогою тунельного електронного мікроскопа).

Примітка

* Проміжні атоми матимуть меншу енергію в місцях проміжних проміжків, вирівняних з напрямками розтягування, оскільки ці ділянки незначно збільшуються в об'ємі. Це пов'язано з анеластичним деформацією та утворенням мартенситу, але може чи не може впливати на розслаблення. Однак варто зазначити, що суто осьовий штам може викликати анізотропні властивості в сталі.