Plastische vervorming

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf Plastische deformatie)
Ga naar: navigatie, zoeken

Plastische of ductiele vervorming (ook wel plastische deformatie) is een term uit de materiaalkunde die iets zegt over het gedrag van materiaal wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend.

Plastische vervorming van materiaal wordt veroorzaakt doordat er een kracht op wordt uitgeoefend (bijvoorbeeld druk- of trekkracht). In tegenstelling tot bij elastische vervorming wordt de vervorming echter niet ongedaan gemaakt wanneer de kracht weer wordt weggenomen. Plastische vervorming gaat vaak samen met elastische vervorming; in dat geval is bij het wegnemen van de kracht slechts een deel van de vervorming blijvend.

De maximale trekspanning die een constructie-element (bijvoorbeeld stalen kolom) kan verdragen zonder grote (merkbare) plastisch vervorming te veroorzaken heet de elasticiteitsgrens of vloeigrens. Bij berekenen en dimensioneren van een stalen constructie, zal men steeds ervoor zorgen dat de spanning in dat element kleiner blijft dan de vloeigrens.

Micro-niveau[bewerken]

Metalen zijn opgebouwd uit eenvoudige kristallen van ionen, waartussen de elektronen vrij kunnen bewegen. Bij het stollen vanuit vloeibare vorm ontstaan min of meer gelijktijdig kristallen met verschillende oriëntatie die uitgroeien tot ze de ruimte volledig opvullen. Het resultaat is een polykristallijn geheel met tweelingen, talloze puntfouten (holtes of lacunes in het kristalrooster) en lijnfouten die gepaard gaan met spanningen in het materiaal.

Bij plastische vervorming glijden kristalblokken langs elkaar, waarbij nieuwe lijnfouten ontstaan en de materiaalspanning toeneemt. Hiermee neemt de weerstand tegen verdere vervorming toe, wat tot uitdrukking komt in een grotere hardheid. Bij eenkristallen, enkelvoudige kristallen zonder fouten, is plastische vervorming het gemakkelijkst. Ook het kristalrooster van het metaal kan van invloed zijn: een hexagonaal kristalrooster is bijvoorbeeld aanmerkelijk moeilijker te vervormen dan een kubisch ruimtelijk gecentreerd rooster.

Bij het toevoegen van ionen van een ander metaal, legeren, kunnen spanningen ontstaan wanneer de 'vreemde' ionen niet goed in het kristalrooster passen. Dit maakt plastische vervorming moeilijker en de hardheid groter.