موم‌سانی

نمودار تنش−کرنش

هنگامی که بسیاری از مواد چکش‌خوار کشیده شوند از خود خاصیت کشسانی نشان می‌دهند. بدین معنا که متناسب با افزایش بار ماده کشیده می‌شود و اگر ماده رها شود، به شکل اولیه خود بازمی‌گردد. اما هنگامی که بار وارده از حد معینی (تنش تسلیم) گذشت، آنگاه ماده با سرعت بیشتری تغییر شکل می‌دهد و بخشی از تغییر شکل نیز پس از برداشتن بار باقی می‌ماند. بدین بخش از تغییر شکل، تغییر شکل موم‌سان یا تغییر شکل پلاستیک گفته می‌شود. این پدیده در شکل زیر نمایش داده شده‌است.

بر مومسانی توانایی مواد پلی کریستالی، جهت ازدیاد طول بسیار زیاد تا قبل از شکست در دماهای بالا می‌باشد(T>0.5Tm). علاقه‌مندی به تغییر شکل ابر مومسان، به علت مشاهده این پدیده در بسیاری از مواد که تغییر شکل آنها بوسیله روش‌های معمولی شکل‌دادن مشکل می‌باشد، افزایش یافته‌است. ویژگی تغییر شکل ابرمومسانی ازدیاد طول‌های بیشتر از ۲۰۰٪ می‌باشد که به وسیله آن تولید قطعات پیچیده‌ای مانند اتصالالت لوله‌ها و شیرها با استفاده از هزینه کم، ممکن می‌شود. در مواد ابرمومسان، ازدیاد طول، به تنش سیلان و به مقدار زیاد به اندازه دانه وابسته است، بطوری که هرچه دانه‌های اولیه ریزتر باشند، ازدیاد طول بیشتر است. در نتیجه جهت ریز کردن دانه‌های این مواد استفاده از فرآیندهای ترمومکانیکی بهترین روش می‌باشد. در همین راستا گیبسون و میهارا از فرآیندهای ترمومکانیکی جهت ریز کردن ساختار فولادهای زنگ نزن دو فازی استفاده کرده و به اندازه دانه‌های یک الی دو میکرومتر دست یافتند. معمولاً در حین فرایند ابر مومسانی، حفره دار شدن نیز مشاهده می‌شود که این امر به دلیل ایجاد تمرکز تنش در نقاط سه‌گانه و لبه‌های مرز دانه‌ها، و ناشی از سر خوردن این مرزها و آزاد نشدن این تنش‌ها بطور کامل می‌باشد، که منجر به تشکیل، رشد و به هم پیوستن حفره‌ها شده و هنگامی که نمونه تحت کشش قرار می‌گیرد به دلیل بوجود آمدن این حفره‌ها می‌شکند.[10]

از مفاهیم بسیار مهم، خاصیت پلاستیسیته خاک است. خاصیت پلاستیسیته خاک به دلیل وجود دانه‌های رسی در مجموعه خاک می‌باشد. میزان خاصیت وابسته به مقدار رس در مجموعه و همچنین نوع آن (کائولن، بتونیت، ایلیت، مونت موریلونیت و غیره) است. اصل مطلب مربوط می‌شود به اینکه، خاک پلاستیک می‌تواند مقداری آب را جذب نموده و حالت خمیری و شکل‌پذیر به خود بگیرد. دامنه حالت خمیری بستگی به ساختمان خاک رس دارد. توده خاکی که خاصیت پلاستیک دارد، چنانچه خشک باشد، سفت و شکننده است با جذب آب و افزایش آن به حدی می‌رسد که حالت خمیری به خود می‌گیرد و تا حدی هم می‌تواند آب را به خود بگیرد و همچنان حالت خمیری داشته باشد.

خاک در حالت چسبنده و خمیری

ولی از حدی که افزایش آب گذشت، خاک چسبنده و خمیری حالت روانی به خود می‌گیرد و دیگر خمیر نخواهد بود. دامنه ای از درصد رطوبت که خاک در آن، حالت خمیری خود را دارد، دامنه خمیری خاک گفته می‌شود. حد روانی، حد خمیری، دامنه خمیری به صورت درصد رطوبت بیان می‌شوند.

یک نمونه رس یا یک بدنه در شرایط کار پذیری معمولی، پلاستیک تر از همان رس یا بدنه در حالت خیلی صلب یا خیلی نرم است. لیکن هنگامی که گفته می‌شود یک بدنه، پلاستیک تر از دیگری است، منظور هنگامی است که هر یک از بدنه‌ها دارای اپتیم رطوبت مخصوص به خود باشد. در چنین حالتی ما با پلاستیسیته ذاتی بدنه سر و کار داریم که به آن پلاستیسیته بالقوه نیز گفته می‌شود. به ویژه این ابهام در معنی پلاستیسیته هنگامی مهم است که با اندازه‌گیری‌های عدد پلاستیسیته روبرو هستیم. در چنین مواردی همواره مهم است که در نظر داشت آیا این عدد به درصد رطوبت بستگی دارد یا نه، و اگر بستگی ندارد چگونه وابستگی رطوبت حذف شده‌است.

• تئوری پلاستیسیته
• تنش
• نمودار تنش-کرنش
• گرانروی
• الاستیسیته