Superplastične legure

UVOD

Ovaj seminarski je napisan za predmet Inženjerski materijali, i sastoji se iz tri dela :

• Prvi deo je teorijski i obuhvata temu princip obrade materijala presovanjem istiskivanjem.
• Drugi deo je grafički i obuhvata konstruisanje određenih dijagrama, radi dizajniranja (projektovanja) legura određenih sastava i svojstava.
• Treći deo je analitički i obuhvata izračunavanje mehaničkih svojstava čelika, mesinga i bakra korišćenjem određenih dijagrama i datih podataka.

TEORIJSKI DEO

Dvadesetih i tridesetih godina prošlog veka u Engleskoj započinje istraživanje superplastičnosti kada je primećena neuobičajena duktilnost eutektičke legure Zn-Al-Cu te isto takovo ponašanje eutektičkih legura Pb-Zn i Bi-Zn. Nakon II.svedskog rata započeto je istraživanje ovog fenomena na legurama Al-Zn, a početkom 70-ih u celom se svetu počinje istraživati superplastičnost u tehnološkoj primeni. Cilj ovih istraživanja je ustanovljavanje proizvodnih uslova pod kojima se može oblikovati materijal u Superplastično stanju. U nauci o materijalima superplastičnost podrazumeva stanje u kojem se čvrsti kristalini materijal može deformisati više od njegove uobičajene tačke loma, obično više od 200% (i do 1000%). Takvo stanje obično se postiže na visokoj temperaturi kod eutektičkih ili eutektoidnih legura, obično na polovini temperature topljenja. Sprečavanje stvaranja izrazite kontrakcije kod povećanih izduženja pripisuje se jakoj zavisnosti naprezanja plastičnog tečenja i brzine deformacije. Ova zavisnost utiče tako da kod porasta brzine deformacije stalno raste očvršćavanja pa zbog toga nema daljnje kontrakcije. Pojava superplastičnosti karakteristična je za vrlo male brzine deformacije.
Ako promene koje se javljaju pri plastičnoj deformaciji posmatramo u atomarnim dimenzijama, onda se mogu definisati pet osnovnih mehanizama plastične deformacije:

1.klizanje
2.Dvojnikovanje
3.Uspinjanje-spuštanje dislokacija
4.Klizanje po granicama zrna
5.Difuziono plastično popuštanje[2]

Kada se analizira naprezanje u tački, deformacija se definiše kao promena relativnog položaja čestica tela.Deformacija tela određuje se s obzirom na vrstu deformacije , i obično se obrađuje dvodimenzionalna deformacija.
Na slici 1 dolazi do kontrakcije ili skraćivanja dužine kao rezultat primene naprezanja vertikalnog na donju i gornju ravnu ploču tela. Uobičajen naziv za ovu vrstu deformacije je normalna deformacija, jer nastaje kao posledica normalnog naprezanja , a koriste se i nazivi ‘prirodna deformacija ‘(eng. natural deformation) ili’ produženje ‘(eng.elongation).