УПРУГОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
Важным свойством твердых тел является упругость, проявляющаяся при деформации этих тел внешними силами. Основные виды деформации: продольное (линейное) и всестороннее (объемное) растяжение и сжатие, сдвиг и кручение. Если при устранении внешних сил деформированное тело в точности возвращается к первоначальной форме и размерам, то деформация называется упругой, а само тело — упругим телом.
При деформациях твердых тел развиваются внутренние силы, противодействующие внешним силам и стремящиеся вернуть тело к
первоначальной форме и размерам. Противодействие изменению объема (всестороннему сжатию и растяжению) называется объемной упругостью; противодействие изменению формы называется упругостью формы. Тело называется пластичным, если ожуобладает слабой упругостью формы. При малых деформирующих силах твердые тела являются упругими; при очень больших сжимающих давлениях тела обнаруживают пластичность (текучесть).
Упругость и пластичность твердых тел зависят от температуры; пластичные при обыкновенной температуре тела (воск, свинец и др.) делаются упругими при низких температурах; упругие при нормальной температуре тела становятся пластичными при высоких температурах.
Способность тел к изменению формы (пластичность) различна по отношению к силам, действующим продолжительное или короткое время. Многие тела, например металлы (медь, алюминий и т. д.), под действием слабых сил, приложенных втечение очень короткого времени («ударные силы»), ведут себя как упругие тела, полностью восстанавливающие свою форму после устранения деформирующих сил; эти же тела под действием больших сил, действующих продолжительное время, ведут себя как пластичные тела и, подобно жидкостям, иногда «текут». В частности, цийк по отношению к «ударным» силам хрупок, а по отношению к долгодействующим силам является пластичным.
Упругость и, пластичность твердых тел обусловлены сложным комплексом. Во-первых, под действием внешних сил происходит деформация кристаллической решетки, т. е. некоторое изменение расстояний между частицами; вследствие этого возбуждаются упругие силы, противодействующие внешним силам. Кроме того, если тело поликристаллическое, то при деформации возможны смещения (а также поворот) отдельных зерен друг относительно друга; внутренние силы развиваются на границах между зернами. Если такое тело многократно подвергалось деформациям, то может произойти частичное размельчение его зерен и, следовательно, изменение упругих свойств всего тела. Крупнозернистые металлы обычно более пластичны, чем мелкозернистые. Прочность кристалла зависит также от наличия посторонних примесей внутри него, а также от наличия трещин на его наружной поверхности.
