Elastik ve Plastik Deformasyon
Deformasyon, yüzeye harici bir kuvvet uygulandığında fiziksel bir nesnenin şeklindeki değişikliğin etkisidir. Kuvvetler yüzeye normal, teğetsel veya tork olarak uygulanabilir. Bir cisim dış kuvvetler nedeniyle çok az da olsa şeklini değiştirmiyorsa, cisim mükemmel katı cisim olarak tanımlanır. Doğada mükemmel katı cisimler yoktur; her nesnenin kendi deformasyonları vardır. Bu yazımızda elastik deformasyon ve plastik deformasyonun ne olduğunu, doğada nasıl karşılaştıklarını ve uygulamalarının neler olduğunu tartışacağız.
Elastik Deformasyon
Katı bir cisme dışarıdan bir baskı uygulandığında, vücut kendini ayırma eğilimi gösterir. Bu, kafesteki atomlar arasındaki mesafenin artmasına neden olur. Her atom komşusunu olabildiğince yakına çekmeye çalışır. Bu, deformasyona direnmeye çalışan bir kuvvete neden olur. Bu kuvvet zorlama olarak bilinir. Gerilim-gerilme grafiği çizilirse, çizim daha düşük gerilim değerleri için doğrusal olacaktır. Bu doğrusal alan, nesnenin elastik olarak deforme olduğu bölgedir. Elastik deformasyon her zaman tersine çevrilebilir. Hooke yasası kullanılarak hesaplanır. Hooke yasası, malzemenin elastik aralığı için uygulanan stresin, Young modülünün ürününe ve malzemenin gerinmesine eşit olduğunu belirtir. Bir katının elastik deformasyonu tersine çevrilebilir bir işlemdir, uygulanan stres kaldırıldığında katı orijinal durumuna geri döner.
Plastik Deformasyon
Gerilme-gerilme grafiği doğrusal olduğunda, sistemin elastik durumda olduğu söylenir. Bununla birlikte, stres yüksek olduğunda, çizim eksenler üzerinde küçük bir sıçramadan geçer. Bu, plastik deformasyona dönüştüğü sınırdır. Bu sınır, malzemenin akma dayanımı olarak bilinir. Plastik deformasyon, çoğunlukla katının iki tabakasının kayması nedeniyle oluşur. Bu kaydırma işlemi geri döndürülemez. Plastik deformasyon bazen geri döndürülemez deformasyon olarak bilinir, ancak bazı plastik deformasyon modları aslında tersine çevrilebilir. Akma dayanımı sıçramasından sonra, gerilime karşı gerinim grafiği, tepe noktası olan düzgün bir eğri haline gelir. Bu eğrinin zirvesi, nihai güç olarak bilinir. Nihai mukavemetten sonra malzeme, uzunluk boyunca yoğunluğun eşitsizliğini yaparak “boyunlaşmaya” başlar. Bu, malzemede çok düşük yoğunluklu alanları kolayca kırılabilir hale getirir. Metal sertleştirmede atomları iyice paketlemek için plastik deformasyon kullanılır.
Elastik Deformasyon ile Plastik Deformasyon arasındaki fark nedir?
– Elastik deformasyon ile plastik deformasyon arasındaki temel fark, elastik deformasyonun her zaman geri dönüşümlü olması ve bazı çok nadir durumlar dışında plastik deformasyonun geri döndürülemez olmasıdır.
– Elastik deformasyonda moleküller veya atomlar arasındaki bağlar bozulmadan kalır, ancak yalnızca uzunluklarını değiştirir; Plaka kayması gibi plastik deformasyon olayları, bağların toplam fisyonundan dolayı meydana gelir.
– Elastik deformasyon stresle doğrusal bir ilişkiye sahipken, plastik deformasyon tepe noktası olan eğri bir ilişkiye sahiptir.
