Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 2 Febr. 1934 - C. H. Johansson: Metallernas deformations- och brottmekanism
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
slutningen "atomär kontakt" ånyo erhålles. När
brott slutligen inträffar vid ett plastiskt material,
beror det dels på att de enskilda kristalliternas
plasticitet blivit nedsatt genom störningar av
atomgittret, dels på att de deformerade kristallpartierna
blockera varandra, så att betingelserna för de
nödvändiga, av varandra beroende förskjutningarna icke
längre är förhanden. Brottet uppkommer därvid på
grund av normalkrafternas inverkan.
Jämförande undersökningar mellan enkristall- och
mångkristallstavar av i övrigt samma material (3 a,
3 g) visa att elastlcitetsgränsen i det senare fallet
ligger väsentligt högre än i det förra, vilket
sammanhänger med den ovannämnda blockeringen av de
enskilda kristallernas avglidning. Den starka
försämring av hållfasthetsegenskaperna, som brukar
uppträda i samband med en ökning av kristallitstorleken,
torde till stor del kunna hänföras till effekter av detta slag.
Vad " beträffar villkoret för plasticitet visa
enkristallundersökningarna att de verksamma
glidplanen ha avgörande betydelse. Ju flera system
glidplan, som kunna komma i verksamhet, innan
normalspänningarna i något snitt bli tillräckliga för brott,
desto mera plastisk är metallen. Med hänsyn till
förekomsten av en kritisk skjuvspänning förefaller det
naturligt, att hypotesen om den maximala
skjuvspänningen som den farliga spänningen i många fall
visat sig stämma väl med de experimentella
undersökningarna.[1] Härvid är dock att märka att vid
avglidning gränsytans samtliga atomer måste
förskjutas samtidigt, då endast obetydliga ändringar av
atomavstånden äro möjliga. Medelskjuvspänningen
blir därför avgörande. Att så är fallet visa också
Nakaniskis undersökningar, vilka nyligen blivit
ingående diskuterade i denna tidskrift.[2].
I detta sammanhang är det av intresse, att ökningen
av hållfasthetsegenskaperna vid härdning av
underkylda, övermättade blandkristaller genom åldring
ofta erhålles utan att plasticiteten avsevärt
nedsattes. Fenomenet, som givetvis har stor teknisk
betydelse, torde bero på att avglidningsmotståndet
ökats på grund av störningarna inom kristallernas
atomgitter, men ej mera än att avglidning kan sätta
in innan normalkrafterna bli farliga. Exempel på
det motsatta förhållandet ger den vanliga stålhärdningen.
För förståelsen av utmattningsfenomenen torde
kännedomen om enkristallernas egenskaper vid
plastisk deformation vara av väsentlig betydelse.
Tänker man sig en inre spricka i ett prov som
utsättes för dragning, är det utan vidare klart, att
spänningarna vid kanterna bli större än
medelspänningen. Mycket upplysande är en undersökning av
spänningsfördelningen omkring ett elliptiskt hål i en
tunn plåt. En dylik beräkning har genomförts av
Inglis[3] som i samband med densamma gav en ansats
till tydning av utmattningsfenomerien redan 1913.
Enligt Inglis blir, om ellipsens axlar äro a och b och
dess storaxel (a) ligger vinkelrät mot den yttre
homogena dragspänningen ([sigma]o), dragspänningen ([sigma])
vid ändpunkten av ellipsens storaxel
[sigma] = [sigma]o (1 + 2 a / b)
vilken spänning hastigt faller med avståndet från
hålkanten. Man ser att om ellipsen övergår till en
smal spricka genom att b blir liten i förhållande till
a, så blir [sigma] betydande även vid måttliga värden på
medeldragspänningen [sigma]o. Den extrema spänningen,
som får en mycket lokal karaktär, utlöses genom en
flytning, tills håligheten blivit sådan att
spänningarna överallt ligga under flytgränsen. Vid statisk
belastning kommer denna lokala flytning ej att
försämra hållfastheten. Annorlunda ställer sig saken
vid växlande belastning, ty om belastningsamplituden
är tillräcklig, kommer vid varje växling en ny
lokal flytning att erfordras. Området omkring den
ursprungliga sprickan kommer därvid mycket snart
att förlora sin plasticitet, varvid sprickbildningen på
grund av normalkrafterna ökas tills de farliga
spänningarna bli belägna i ett förut orört område. På
så sätt kommer sprickan att så småningom "äta" sig
vidare, och resultatet blir till slut det karakteristiska
utmattningsbrottet. Resultatet blir likartat vare sig
begynnelsepunkten är en inre spricka, en
brottanvisning eller en yttre repa. Likaså är det
tänkbart, att redan mycket ytliga korrosioner kunna bli
utgångspunkt för desamma.
Litteraturhänvisningar
till undersökningar av deformationer i enkristaller.
1. a) I. A. Ewing och W. Rosenhain. Phil. Trans. 193 A.
353. 1899, 195 A. 279. 1900.
b) O. Faust och G. Tammann. Z. physikal. Ch. 75. 108. 1910.
2. Sammanfattande uppsatser eller arbeten av mera
allmänt innehåll.
a) G. Sachs, Handb. Exp.-Physik, bd V 1930. S. 5–138;
b) Nadai. Handb. Physik. bd VI. 1928. S. 438–17;
c) J. Czochralski. Z. Met. kde 17. 1. 1925. Naturwiss.
12. 425, 455. 1925; d) E. Schmid. Proc. Int. Congr.
Applied Mech. Delft 1925. S. 342–53; e) E. Schmid.
Verhandl. 3. Internat. Kongr. f. techn. Mech. Stockholm
1930, bd II. S. 249; f) E. Schmid. Z. Elektr. chem. 37.
447. 1931; g) D. Hanson och A. Wheeler. Engineering,
132. 56, 120. 1931; h) G. Taylor och H. Quinney. Phil.
Trans. 230. 323. 1931 ; i) Z. f. Met. kde (sid. 221) hft. 10.
1933 (Ref. av flera sammanfattande föredrag, hållna
vid Hauptvers. 1933 d. Deutsch. Ges. f. Metallkde i Berlin.)
3. Arbeten i Z. Physik av H. Mark (M), M. Polanyi (P), E.
Schmid (S), G. Sachs (G. S.), P. Rossbaud (R), R.
Karnop (K), v. Göler (G), M. Georgieff (M. G.), H. Shoji
(H. S.), W. Boas (B). W. Meissner (W. M.).
a) M, P och S. 12. 58–116. 1922, Zn; b) P och S. 16.
336. 1923, S. 40. 54. 1926, Zn och Sn, inverkan av allsidigt
tryck; c) R. och S. 32. 197. 1925, Zn och Cd; d) M, G och
S. 36. 759. 1926, Bi; e) G, K och G. S. 41. 103, 116. 1925,
Al; f) G. S. och H. S. 45. 776. 1927, mässing; g) K och
G. S. 49. 480. 1928, Al-leg. ; h) S. 61. 767. 1929, Cd; i) S.
64. 845. 1930. Zn; j) B och S. 71. 707. 1931, Al; k) S och
V. 75. 531. 1982, Zn; 1) W, M, P och S. 66. 477. 1930.
4. Arbeten i Proc. Roy. Soc. Serie A av G. J. Taylor (T),
C. F. Elam (E), W. S. Farren (F), H. J. Gough (G), D.
G. Sopwith (S).
a) T och E. 102. 643. 1923; b) T och E. 108. 28. 1925,
Al; c) E. 109. 143. 1925, Al Zn-leg. ; d) T och F. 111. 529.
1926, tryckbelastning av Al; e) E. 112, 289, 1926, Cu, Ag
och Au; f) T och E. 112. 337. 1926, Fe; g) E. 115. 133,
148, 167. 1927, Al Zn-leg.; h) E. 116. 694. 1927, Cu
Alleg. ; i) T. 116. 16. 1927, tryck och dragning av Al; j) T.
118. 1. 1928, [beta]-mässing; k) G. 118. 498. 1928, Fe; 1) G
och S. 135. 392. 1932.
5. H. J. Gough, D. Hanson och S. J. Wright. Phil. Trans.
226 A. 1. 1930. Studie av Al-krist. med annan metodik än
enl. litt. hänv. 4a.
6. W. Fahrenhorst och E. Schmid. Z. Met. kde 23. 323. 1931.
Växlande torsionsbelast. av Zn.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
