Фиг. 1.

гих деформации, Вести. Об-ва технол. , СПБ, 1913; Оптич. метод определения напряжений, Американ. техн. , Нью Иорк, 1926, 7; Зайцев А., Оптическ. метод изучения напряжений. Л., 1927; Maxwell С, On the Eguilibrium of Elastic Solids, *Tians. Roy. Soc. Edinburgh*, Edinburgh, 1853, v. 20; Lege г M.. Transmission des forces exterieures an travers des corps solides, M6moires et comptes rendus des tra-vaux de la Societe des ing. civils , Paris, 1879, serle 3, V. 12, p. 288-341; M e s n a g e г A., Contribution u Ietude de la deformation elastique des solides, An-nalles des ponts et chaussees , Paris, 1901, serie 8, trim. 4, p. 135; Co ker E., The Determination by Photo-EJastic Methods of the Distribution of Stress, ♦Transactions of the Institute of Naval Archit. , London, 1911. И. Прокофьев.

ДЕФОРМАЦИЯ МЕТАЛЛОВ, изменение под действием сил формы и размеров данного объема металла. Эти изменениям, б. упругими, если после прекращения действия сил объем металла принимает первоначальную форму, и остаточными, если металл после прекращения действия сил останется в измененном (деформированном) виде. При Д.м.в горячем состоянии (выше t° рекристаллизации) механические свойства металла не изменяются, а при Д. м. в холодном состоянии это явление сопровождается изменением механических свойств. Величина усилия (выраженная в кг/лия), производящего начало остаточной или пластической Д. м., называется пределом упругости данного материала. Механизм деформации одного металлического кристалла в условиях выше предела упругости (пластическая Д. м.) был изучен Полани (Polanyi) и его сотрудниками в 1923 г. Пластическая деформация кристалла всегда происходит так, что часть кристаллографич. определенных плоскостей и направлений сдвигаются друг относительно друга. При малой симметрии, как, напр., у цинка, это сколыкениепроисходит по одной плоскости. Положение этой плоскости на деформированном кристалле выражается рядом эллипсов (вкладной лист, 5) и у Zn имеет место при нагрузке 36 zJMM при 15° (по Заксу). На фиг. 1 (образец а сделан круглым из одного кристалла Zn) молено себе ясно представить этот механизм деформации растяжением одного кристалла, где большая стрелка указывает большую ось эллипса скольжения, а малая- направление силы, поворачивающей слой кристалла. Т. о., деформация кристалла не совпадает с направлением деформи-

Фиг. 2.

рующего усилия (фиг. 2), поэтому деформированный кристалл (фиг. 1, б) принимает не круглую, а эллиптич. форму. Если образец

Фиг. 3.

состоит из нескольких (немногих) кристаллов, то аналогичная Д. м. происходите ка-ладым кристаллом, и деформированный образец имеет неправильную внешнюю форму (вкладной лист, 1). Техническ. металлы все состоят из очень многих кристаллов, но каждый из них деформируется самостоятельно, и при наступлении усилия, превосходящего предел упругости, каждый кристалл разбивается на параллельные плоскости по спай-ностям, видимым на вкладном листе, 5, 4 и 5, и назыв. линиями сдвигов. На этом основании Фремон предложил следующий метод определения предела упругости. Изготовляется конической формы полированный образец (фиг. 3) и подвергается нек-рому напряжению, превосходящему предел упругости в тонкой цилиндрич. части, где появятся на полированной поверхности линии сдвигов, но так как напряжение не превосходит предела упругости в другой, толстой части образца, то на конусе в нек-ром месте

о одиночн. кришам-- Чохралыжаи 7923i. + литои:кв\/пнозернистый\ . лрокагп.Тра.среднезерн. )06ерхоффер прокат.газд.мелхозерн. I IStoi.

го 30

Удлинение о, в %

Фи!-. 4.

между тонкой и толстой частями появится граница этих линий сдвигов. Зная нагрузку и измерив диаметр образца у этой границы, можно определить величину о. На вкладном листе, б и 7, приведены микрофотографии деформированного участка и границы между деформированным и не деформированным. Из рассмотрения фиг. 4 (опыты Чо-хральского, 1923 г. и Оберхоффера, 1916 г.) следует, что, чем меньше размер кристаллов, составляющих образец, тем правильнее форма деформируемого металла. Наиболее мелкокристаллич. образец дает: 1) ббльшую прочность, 2) ббльшую однородность, т. е. ббльшую надежность механич. качеств; поэтому современ. техника применяет гл. обр. металлы мелкокристаллич. структуры (см. Термическая обработка), которые обладают наибольшим упругим сопротивлением деформирующему действию механических усилий. Деформирован, (наклепанный) металл (остаточная деформация) обладает более высоким пределом упругости, чем он имел до

деформации,-отсюда применяется иногда очень неподходящее название-усиление металла (Verfestigung). Напр., при уменьшении площади сечения железной (С0,07%) проволоки на 96,5% при холодной протяжке свойства изменились след. обр. (в %):

Модуль упругости ............ ±0

Предел ............ +215

пропорциональности....... +246

текучести............. +282

Разрывное усилие ............ +159

Удлинение (L=10d) ........... -87

Мы считаем название усиление (Verfestigung) материала деформацией при t° ниже рекристаллизации неподходящим потому, что такой металл обладает ничтожным сопротивлением удару. В технике, однако, метод деформации на холоду применяется для раздробления кристаллов, а хрупкость, возникшая при этом, уничтолсается термич. обработкой,-напр, патентированием проволоки (см. Волочение, т. IV, ст. 420). Следует указать, что кристаллы металла, деформированного на холоду (наклепанный металл), обладают способностью вблизи темп-ры рекристаллизации сливаться вместе, образуя очень крупные кристаллы (вкл. лист, 8 и 9), т. е. наклепанный металл при низкой t° нагрева приобретает структуру, характеризующуюся очень низкими механическ. качествами, особенно на удар; поэтому холодная обработка должна сопровождаться правильной термич. обработкой, после которой металл может получить очень высокие механические качества.

Лит.: Б а б о ш и н А., Влияние холодной обработки, т. 4, М., 1926; О к н о в, Яв.чения наклепов в котельном железе, Металлург , М., 1927, 2; Б о л-ховитинов М. Ф., Материаловедение, М., 1927; Sachs &., Grundbegrifle d. mechan. Technologie d. Metalle, Lpz., 1925; Oberhoffer P., Das technische Eisen, 2 Aufl., В., 1925; Ro.senhein W., An Introduction to the Study of Physical Metallurgy, L., 1919; Ct u i 1 1 e t L., Miodes d6tude des alliages metalliques. P., 1928; .1 e f f r i e s Z. a. A г с h e r R., Tlie Science of Metals, N.Y., 1924; Czocbralski .1., Moderne MetalJkunde in Theorie u. Praxis, В., 1924; T a m m a n n G., Lehrbuch d. Metallographie, 3 Aufl., Lpz., 1923; T a m m a n n G. u. В о t s с h w a r A., tiber d. Lichtfiguren d. Kupfers u. d. Eisens, Ztschr. r. anorg. u. allgem. Chemie , Lpz., 1928, B. 175, p. 121-130. K. Грачев.

ДЕФОРМАЦИЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ, деформация, остающаяся после удаления действующих на тело сил, сопряженная с относительн. перемещениями смоленых между собой частиц тела. Под пластичностью понимают способность частиц сохранять в новом ноложении взаимное сцепление, существовавшее до процесса Д.; в этом отношении пластически деформируемое телонаноминает жидкость, характерной особенностью которой является способность составляющих ее частиц восстанавливать непрерывность леидкого тела после любых, относительных между ча- стицами, неремещений.

Процесс протекания пластич. Д. существенно зависит от того, является ли тело аморфным или кристаллическим. В теле аморфном атомы расположены в случайном, неорганизованном порядке, подобно тому

как это имеет место в жидкости, и пластич. Д. происходит в результате множества единичных перемещений одних частиц относительно других; с этой точки зрения аморфное тело можно рассматривать как переохла-лоденную вязкую леидкость.В телах кристаллических атомы находятся в строго определенном взаимном расположении, определяемом свойственной данному телу кристал-личес1еой системой. В каждой системе определенные кристал.яографическ. плоскости являются плоскостями наименьшего сопротивления сдвигу, поэтому пластическая Д. кристалла происходит путем одновременных сдвигов всех атомов, находящихся в одних плоскостях кристаллографической решетки, относительно атомов соседних плоскостей в направлении, также вполне предуказанном кристаллографически. На вкладном листе, 5, показано деформированное вплоть до разрыва кристаллич. тело, состоящее в поперечном сечении из одного кристалла. На фиг. 1 схематич. показана Д. растяжения монокристаллич. тела, кристаллографич. плоскости сдвига к-рого наклонены под углом 45° к направлению внешнего усилия.

В нижеследующей табл. указаны кристаллографические элементы пластическ. Д. кристаллов, обозначенные индексами по Миллеру (гексаген, система-по Браве), из к-рых видно, что плоскостями сдвига являются те, к-рые наиболее густо усеяны атомами.

Кроме описанной простой деформации сдвига, кристаллы дают также при известных условиях Д. двойникования, при которой некоторая область кристалла перебрасывается поворотом на небольшой угол в положение, симметричное с исходным. Такая деформация наблюдается, напр., при растяжении монокристал.та цинка при начале образования шейки, по плоскости (1012) с углом поворота в 4°5.

Фиг. 1.

Кристаллографические деформации

элементы пластической кристаллов.

Механическ. сторона процесса возникновения пластич, Д. в кристаллах характери-

I. Разорванные образцы из алюминия: а) и (Jj нз отдельных крисгаллон, п} крупнозернксrwii, г) мелкозернистый. 2. Эллипсы скольжения растянутых одиночных кристаллов: а) цинк, б) олово, в) инсмут. 3, 4, 5. Микрофотографии кристаллов, которые под действием усилий превосходящих предел упругости, разбились на параллельные плоскости (плоскости спайности). 6, 7. Микрофотографии деформированного участка и границы между деформированным и иедеформированным участком повергности конического

образца Фремона.