موضوع مقاله: تنش برشی بحرانی منعکس‌شده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تنش برشی بحرانی منعکس‌شده | مقدمه: رابطهٔ بین تنش برشی بحرانیوتنش برشی تنش برشی اعمال شده به صفحه (resolved shear stress) یا که این پارامتر وابسته به دو زاویه است، اولی زاویهٔ بین بردار نرمال صفحه با جهت اعمال نیرو φ دومین زاویه، زاویهٔ بین جهت لغزش صفحه و جهت اعمال نیرو استλ. | ## بخش 1: تنش برشی بحرانی منعکس‌شده | حال چرا وابسته به این دو زاویه است زیرا تنش برشی برابر است با نیرو تقسیم بر واحد سطح در محاسبهٔ نیروی اعمال شده در صفحهٔ مورد نظر زاویهٔ دومی به کار برده می‌شود و در محاسبهٔ مساحت صفحه ای که به آن اعمال نیرو می‌شود زاویهٔ اولی استفاده می‌شود که رابطه آن به صورت زیر است نیروی وارده به صفحهٔ لغزشمساحت صفحهٔ لغزش است ^ Gottstein G. اما برای فلزات پلی کریستال فاکتور تیلور دقیق تر است CRSS مقدار تنش برشی منعکس شده‌است که بافت دانه از بین می‌رود نشانگر شروع تغییر شکل پلاستیک است یک ثابت برای خانواده کریستال هاست به عنوان مثال کریستال بسته‌بندی شده(close packed) شش ضلعی، دارای سه خانواده اصلی هستند پایه منشوری هرمی با مقادیر مختلف برای تنش‌های برشی منعکس شده. سیستم لغزش در نزدیکی مرز دانه در فلزات کریستالی، لغزش در جهت‌های خاص صفحات کریستالوگرافی اتفاق می‌افتد، و هر ترکیبی از جهت لغزش و صفحات لغزش دارای فاکتور لغزش مربوط به خود است. به عنوان مثال، برای یک سیستم مکعب روبشی (FCC)، صفحات و مسیرهای اولیه لغزش متعلق به خانواده های ومی‌باشد. در نمونه‌های پلی کریستالی، استحکام تسلیم هر دانه متفاوت است و وابسته به حداکثر فاکتور اشمید است که نشان دهندهٔ سیستم لغزش عملیاتی است استحکام تسلیم متده در ارتباط با متوسط فاکتور اشمید است که برای مواد FCCو مواد BCCمتفاوت می‌باشد. | ## بخش 2: تنش برشی بحرانی منعکس‌شده | شروع تغییر شکل ‍‍پلاستیک در پلی کریستال‌ها تحت تأثیر تعداد سیستم‌های لغزش موجود قرار می‌گیرد تا ناپیوستگی‌ها را در مرزهای دانه منطبق سازد. در مورد دو دانهٔ مجاور یک دانه که دارای فاکتور اشمید بزرگ‌تری است در نتیجهٔ آن تنش تسلیم آن کمتر است. تحت این بار یا نیرو، دانهٔ ضعیف زود تر تغییر شکل می‌دهد و همین تغییر شکل باعث تمرکز تنش در نزدیکی مرز میان آنها می‌شود. این تغییرات از نظر هندسی ضروری است تا اطمینان شود که فشار در هر دانه معادل با در مرز دانه است که در نتیجهٔ آن معیار سازگاری دانه‌ها مناسب است. در ساختارهای کریستالی با کمتر از پنج سیستم لغزش فعال، مانند فلزات بسته‌بندی شده شش ضلعیHCP نمونه به جای تغییر شکل پلاستیک شکنندگی در آن رخ می‌دهد. | ## بخش 3: تنش برشی بحرانی منعکس‌شده | به همین خاطر است که موادی مانند آهن (در دماهای پایینBCC)، آلومینیوم و مس (ساختارFCC)نسبت به موادی مانند منیزیم (ساختارHCP) شکل پذیرند زیرا مواد FCCوBCCدارای سیستم لغزش مورد نیاز برای تغییر شکل پلاستیک هستند اما موادی با ساختارHCPتعداد سیستم لغزش‌های مورد نیاز برای تغییر شکل پلاستیک را دارا نیستند. +سیستم‌های لغزش در فلزات کریستالیساختار کریستالیتعداد سیستم لغزش‌های مستقلمکعب وجوجهت‌های مربوطه ه پر(FCC)۵مکعب مرکز پر(BCC)۵شش ضلعی فشرده (HCP)۲ اثرات دما و افزایش مقاومت از طریق محلول جامد(solid solution) بر مقدار تنش برشی بحرانی در دماهای پایین و انرژی بیشتر (به عنوان مثال-استرس اعمال شده بیشتر) فعال کردن تعدادی سیستم لغزش مورد نیاز استاین به ویژه در مواد BCCمشهود است که در آن پنج سیستم لغزنده مستقل در دمای پایین‌تر از دمای انتقال مجاز به ترشح یا DBTT فعال نیستند، بنابراین نمونه‌های BCC شکننده می‌شوند. به‌طور کلی، موقعی که دمای همولوگ کاهش پیدا می‌کند CRSSافزایش پیدا می‌کند زیرا برای فعال کردن سیستم‌های لغزش انرژی بیشتری میگیرد اگرچه این اثر در ساختارهای FCCبسیار کمتر است. | ## جمع‌بندی | افزایش مقاومت از طریق محلول‌های جامد (solid solution)هم افزایش می‌دهد مقدار CRSSدر مقایسه با مواد تک کریستالی خالص به این دلیل که اتم‌های حل شده با منحرف کردن شبکهٔ کریستالی باعث ممانعت حرکت نابه جایی‌ها می‌شوند که برای تغییر شکل پلاستیک لازم هستند؛ به عبارت دیگر می‌توان گفت که (solid solution)نابه جایی‌ها را مهار کرده و این مهار شدن آنها باعث این می‌شود که سخت‌تر پنج سیستم لغزش فعال بشوند بنابراین زمانی که کمتر از پنج سیستم لغزش وجود داشته باشد ماده تردتر و شکننده تر می‌شود.