Презентация - Загиров Н.Н., Иванов Е.В. Механика сплошных сред. Теория обработки металлов давлением
Подождите немного. Документ загружается.
Общим положением для всех металлов Общим положением для всех металлов
и сплавов является то, что наибольшую и сплавов является то, что наибольшую
пластичность они имеют при температурах пластичность они имеют при температурах
рекристаллизации, т.е. в условиях горячего рекристаллизации, т.е. в условиях горячего
деформирования. деформирования.
Это является следствием не только Это является следствием не только
увеличения подвижности атомов, но и роста увеличения подвижности атомов, но и роста
пластичности межкристаллических прослоек, пластичности межкристаллических прослоек,
содержащих повышенное количество содержащих повышенное количество
примесей.примесей.
Опасными зонами температур, при которых Опасными зонами температур, при которых
наблюдается уменьшение пластичности, наблюдается уменьшение пластичности,
являются зоны, в области которых возможны являются зоны, в области которых возможны
фазовые превращения, теплая деформация фазовые превращения, теплая деформация
или явления старения и синеломкости. или явления старения и синеломкости.
Снижение пластичности в области температур Снижение пластичности в области температур
фазовых превращений объясняется наличием фазовых превращений объясняется наличием
в деформируемом теле одновременно двух фаз в деформируемом теле одновременно двух фаз
с различными свойствами, что приводит к с различными свойствами, что приводит к
увеличению неравномерности напряженного увеличению неравномерности напряженного
и деформированного состояний.и деформированного состояний.
В ОМД различают две скорости: скорость В ОМД различают две скорости: скорость
деформирования деформирования ϑϑ, или скорость , или скорость
перемещения рабочего органа машины перемещения рабочего органа машины
(бабы молота, ползуна пресса и т.д.) (бабы молота, ползуна пресса и т.д.)
и скорость деформации и скорость деформации ξξ, или изменение , или изменение
степени деформации в единицу временистепени деформации в единицу времени
t
d
d
ε
=ξ
Скорость деформации измеряется в сСкорость деформации измеряется в с
--11
..
В первом приближении можно сказать, что при В первом приближении можно сказать, что при
увеличении скорости деформации пластичность увеличении скорости деформации пластичность
металлов падает. Особенно резко это проявляется металлов падает. Особенно резко это проявляется
для некоторых магниевых сплавов, для некоторых магниевых сплавов,
высоколегированной стали и медных сплавов высоколегированной стали и медных сплавов
некоторых марок. Значительно менее чувствительны некоторых марок. Значительно менее чувствительны
к скорости деформации большинство алюминиевых к скорости деформации большинство алюминиевых
сплавов, низкоуглеродистая и углеродистая сплавов, низкоуглеродистая и углеродистая
конструкционная стали.конструкционная стали.
Влияние скорости деформации при холодной Влияние скорости деформации при холодной
обработке давлением значительно меньше, чем при обработке давлением значительно меньше, чем при
горячей. Интенсивность роста этого влияния больше горячей. Интенсивность роста этого влияния больше
в диапазоне малых скоростей и незначительна в диапазоне малых скоростей и незначительна
в диапазоне больших скоростей.в диапазоне больших скоростей.
Однако приведенные данные требуют Однако приведенные данные требуют
уточнения. Надо учитывать прежде всего два уточнения. Надо учитывать прежде всего два
существенных обстоятельства: наличие существенных обстоятельства: наличие
при горячем деформировании двух при горячем деформировании двух
противоположных процессов противоположных процессов –– упрочняющего упрочняющего
и и разупрочняющегоразупрочняющего, а также тепловой эффект , а также тепловой эффект
пластической деформации. пластической деформации.
Последний выражается в том, что энергия, Последний выражается в том, что энергия,
расходуемая на пластическую деформацию, расходуемая на пластическую деформацию,
превращается в основном в теплоту. превращается в основном в теплоту.
Коэффициент выхода теплоты составляет для Коэффициент выхода теплоты составляет для
чистых металлов чистых металлов 0,850,85--0,900,90, ,
для сплавов для сплавов 0,750,75--0,850,85. .
Остальная часть работы деформации идет на Остальная часть работы деформации идет на
повышение внутренней энергии металла. повышение внутренней энергии металла.
Тепловой эффект при прочих равных условиях Тепловой эффект при прочих равных условиях
уменьшается с увеличением температуры уменьшается с увеличением температуры
деформации, поэтому при одной и той же деформации, поэтому при одной и той же
степени деформации металла в холодном и степени деформации металла в холодном и
горячем состоянии в последнем случае горячем состоянии в последнем случае
теплоты выделится меньше.теплоты выделится меньше.
Если скорость деформации небольшая, Если скорость деформации небольшая,
то теплота будет рассеиваться и процесс будет то теплота будет рассеиваться и процесс будет
протекать почти изотермически (протекать почти изотермически (ΘΘ = = constconst). ).
Наоборот, при больших скоростях Наоборот, при больших скоростях
деформации выделяющаяся теплота повысит деформации выделяющаяся теплота повысит
температуру тела, иначе говоря, будет температуру тела, иначе говоря, будет
наблюдаться температурный эффект.наблюдаться температурный эффект.
Общим в оценке влияния скорости деформации на Общим в оценке влияния скорости деформации на
пластичность является то, что если повышение пластичность является то, что если повышение
скорости деформации затрудняет скорости деформации затрудняет разупрочняющиеразупрочняющие
процессы в металле во время деформации, то это процессы в металле во время деформации, то это
снижает пластичность. Вместе с тем для многих снижает пластичность. Вместе с тем для многих
металлов и сплавов обнаружены критические металлов и сплавов обнаружены критические
скорости деформации, при которых они теряют скорости деформации, при которых они теряют
пластичность и становятся хрупкими.пластичность и становятся хрупкими.
Кроме того, при весьма значительных скоростях Кроме того, при весьма значительных скоростях
деформирования уже сказывается влияние сил деформирования уже сказывается влияние сил
инерции. Нагрев же обрабатываемого металла за инерции. Нагрев же обрабатываемого металла за
счет тепловыделения бывает выражен настолько счет тепловыделения бывает выражен настолько
резко, что могут возникнуть явления местного резко, что могут возникнуть явления местного
пережога, если нагревать металл до обычно пережога, если нагревать металл до обычно
принятых температур.принятых температур.
При холодной обработке давлением При холодной обработке давлением
с увеличением степени деформации возрастает с увеличением степени деформации возрастает
плотность дислокаций, затрудняется их плотность дислокаций, затрудняется их
перемещение, блокируются источники перемещение, блокируются источники
дислокаций и пластичность падает.дислокаций и пластичность падает.
При горячей обработке степень деформации При горячей обработке степень деформации
влияет слабее, так как при повышении влияет слабее, так как при повышении
температуры активизируются диффузионные температуры активизируются диффузионные
процессы, сопровождающиеся возвратом или процессы, сопровождающиеся возвратом или
рекристаллизацией, приводящими к рекристаллизацией, приводящими к
частичному или полному восстановлению частичному или полному восстановлению
пластичности.пластичности.
Для получения изделий обработкой давлением Для получения изделий обработкой давлением
требуется определенная степень деформации. требуется определенная степень деформации.
Чаще всего достижение такой степени Чаще всего достижение такой степени
деформации за одну операцию (один проход деформации за одну операцию (один проход
при прокатке, одна операция вытяжки при при прокатке, одна операция вытяжки при
листовой штамповке и т.д.) трудноосуществимо листовой штамповке и т.д.) трудноосуществимо
или невозможно. или невозможно.
Поэтому Поэтому технологический процесс обычно технологический процесс обычно
включает несколько операций. Для частичного включает несколько операций. Для частичного
или полного восстановления пластичности или полного восстановления пластичности
после одного из этапов обработки давлением после одного из этапов обработки давлением
проводят промежуточную термообработку. проводят промежуточную термообработку.