Wpływ temperatury i szybkości odkształcania na charakterystyki wytrzymałościowe materiałów metalicznych

Przedstawiono różnicę pomiędzy odkształcaniem quasi-statycznym a dynamicznym materiałów metalicznych. Dla dużych szybkości odkształceń naprężenie (odkształcenie) w ciałach przemieszcza się z określonymi prędkościami jako fala. Odkształcanie dynamiczne związane jest z rozchodzeniem się fali, natomiast statyczne można rozpatrywać jako okresowe stany równowagi. Przy niedużych szybkościach odkształceń ciało pozostaje w warunkach izotermicznych, a dla dynamicznych procesów odkształcenia jest to proces adiabatyczny. Wprowadzono pojęcie naprężenia progowego ?^ (ang. mechanical threshold stress), które jest maksymalną wartością naprężenia dla danego rodzaju materiału metalicznego w temperaturze 0 K lub, ekwiwalentnie, przy nieskończenie dużej szybkości odkształcenia. Z obniżeniem temperatury następuje zmniejszenie się ruchliwości dyslokacji. Zjawisko to jest związane ze spadkiem zdolności poruszania się atomów w sieci w obniżonych wartościach temperatury, których ruchy drgające całkowicie ustają w temperaturze 0 K. Pojęcie naprężenia progowego zostało zobrazowane za pomocą przykładu obliczeniowego.

The article presents the difference between the quasi-static and dynamic strain of metallic materials. At the high strain rate, stress (strain) in metallic materials moves with specified velocities as a wave. The dynamic deformation is related to the propagation of the wave while the static deformation can be seen as temporary states of equilibrium. At small speed deformations, the body remains in isothermal conditions, while the dynamic strain processes are the adiabatic processes. The concept of the mechanical threshold stress ?^ has been introduced, which is the maximum stress value for the particular type of metallic material for 0 K or, equivalently, infinitely high speed deformation. With the decrease of the temperature, there is a reduction of the dislocation mobility. This phenomenon is associated with a decrease in mobility of atoms in the network at reduced temperatures, which vibrating movement completely stops at 0 K. The concept of the mechanical threshold stress has been illustrated using the calculation example.