Сборник трудов конференции Павловские чтения 2010

Подождите немного. Документ загружается.

Пленарное заседание

на ЭВМ эффективной технологии производства проката из углеродистых и легированных сталей с

заданными свойствами.

Под руководством А.В. Зиновьева и П.И. Полухина с применением математических

моделей изучено комплексное влияние основных факторов процессов горячей и холодной

прокатки на свойства и качество листов, полос и лент из сплавов на основе меди, никеля и

алюминия, разработаны технологические методы снижения разнотолщинности, планшетности и

стабилизации механических свойств холоднокатаных полос и лент.

П.И. Полухин и Ю.П. Глебов разработали теоретические основы и технологию процессов

полунепрерывного прессования прутков и труб из тяжелых цветных металлов, что дало

возможность повысить выход годного на 17 — 20 %, увеличить производительность прессов на 25

— 30%.

Исследование процессов производства труб в МИСиС под руководством И.М. Павлова

проводится с 1950-х г. и до настоящего времени в направлении разработки теории, технологии и

создания нового трубопрокатного оборудования.

Первые теоретические исследования процесса производства холоднодеформированных

труб были проведены в 1950 — 1960 гг. Ю.Ф. Шевакиным, разработавшим новые методы расчета

деформационных, скоростных и энергосиловых параметров процесса холодной периодической

прокатки, являющиеся общепризнанными, а также принципиально новую методику расчета

калибровки валков и оправки станов ХПТ, которая с большой эффективностью внедрена на

многих промышленных станах ХПТ Первоуральского, Никопольского и других трубных заводов.

В 1960 — 1980 гг. В.Я. Осадчий с сотрудниками провели экспериментальные исследования

винтовой прокатки в лабораторных и промышленных условиях, позволившие разработать новые

режимы деформации и калибровки валков прошивных и раскатных станов винтовой прокатки и

повысить качество гильз и труб из углеродистых и легированых сталей на ТПА 114,140, 200, 250,

400, 8-16" в составе прошивных станов валкового и грибовидного типов, на Никопольском,

Челябинском, Первоуральском, Синарском, Азербайджанском трубных заводах.

В середине 1960-х г. по конструкторским разработкам И.Н. Потапова ЭЗТМ изготовил

уникальный двухвалковый стан МИСиС-160Д, на котором впервые в отечественной и зарубежной

практике был проведен большой комплекс исследований прошиваемости заготовок диаметром от

40 до 110 мм сталей разных марок, а также деформационно-скоростных и энергосиловых

показателей в широком диапазоне изменения угла подачи — от 6 до 32 град., по разным схемам

прокатки.

В результате проведенных исследований И.Н Потаповым под руководством П.И. Полухина

было установлено, что процесс прокатки на больших углах подачи дает возможность не только в

два-три раза повысить скорость процесса, но и получать гильзы и трубы высокого качества.

В 1960 — 1970 гг. впервые в мировой практике режимы прокатки с повышенными углами

подачи 13 — 15 град, были успешно внедрены на прошивных станах Первоуральского, Нижне-

Днепровского (Украина) и Челябинского трубных заводов и обеспечили повышение

производительности трубопрокатных агрегатов и высокое качество труб.

Успешная разработка учеными МИСиС новых режимов прокатки труб на больших углах

подачи позволила сотрудникам ПО ЭЗТМ в последние три десятилетия создавать конструкции

рабочих клетей станов винтовой прокатки с возможностью прокатки на повышенных углах подачи

до 15 — 18 град., которые по производительности в полтора-два раза превосходят лучшие

зарубежные образцы. На основе новой технологии, созданной И.Н. Потаповым и П.И. Полухиным,

успешно решается проблема производства горячекатаных труб из непрерывнолитой заготовки.

Пленарное заседание

Одним из наиболее значительных достижений двух последних десятилетий является

создание процесса радиально-сдвиговой прокатки (РСП) для интенсивного деформирования литой

структуры и уплотнения металла с формированием мелкозернистой структуры. При этом

обеспечивается заваривание несплошностей в центральной зоне слитков или непрерывнолитых

заготовок и получение качественного сортового проката. Под руководством И.Н. Потапова и П.И.

Полухина были проведены исследования механики РСП и теоретические разработки новых

технологических процессов.

Эти исследованйя И.Н. Потапова и П.И Полухина, проведенные совместно с Б.А.

Романцевм, Е.А. Харитоновым, С.П. Галкиным, В.П. Романенко и др., получили признание в

нашей стране и за рубежом — в Германии и Японии.

В области теории и технологии производства сварных труб и гнутых профилей

использование предложенной Г.Я. Гунном математической модели непрерывной формовки листа

позволило ускорить и оптимизировать расчеты калибровки инструмента трубоформовочных

станов. На этой основе в конце 1950-х гг. В.А. Рымовым совместно с сотрудниками ВНИТИ и

УрапНИТИ под руководством П.И. Полухина разработаны схемы калибровки инструмента с

использованием так называемой естественной формы очага сворачивания, которые затем были

внедрены на Московском и Волгоградском трубных заводах, а также на металлургических заводах

— Днепропетровском, Куйбышевском, Новосибирском, что дало возможность резко повысить

качество сварного соединения.

В 1980-е г. СВ. Самусев начал разработку направления в исследовании процессов

непрерывного формоизменения трубной заготовки на базе расчета, анализа и оптимизации

энергосиловых параметров в приводных и холостых рабочих клетях станов ТЭСА; им разработано

комплексное программное обеспечение процесса по всей линии станов ТЭСА; результаты этих

исследований реализованы на ряде предприятий.

В 1980-е г. в МИСиС А.Д. Шейх-Али под руководством И.Н. Потапова и П.И. Полухина

разработал принципиально новую конструкцию стана холодной периодической прокатки (ХПТС),

на котором в отличие от традиционной схемы трубная заготовка деформируется непрерывно

вращающимися валками в стационарной клети повышенной жесткости и прочности в процессе

возвратно-поступательного перемещения заготовки-трубы. Разработанный стан ХПТС обеспечивал

прокатку особоточных тонкостенных труб из КС-сталей, а также титана и сплавов на Ni-основе с

высокими (10 — 20) коэффициентами вытяжки.

С 1961 г. под руководством И.М. Павлова и А.В. Крупина при участии В.Н. Чернышева,

Б.Л. Линецкого и др. развивается новое научное направление — безокислительная обработка

давлением в вакууме и в защитных газовых средах химически активных металлов, сплавов,

порошковых и композиционных материалов. Проведены систематические исследования новых

процессов, большой комплекс технологических, проектно-конструкторских и внедренческих

работ. На этой базе созданы принципиально новые технологические процессы прокатки при

низких парциальных давлениях окислителя тугоплавких, редких, платиновых, щелочных,

редкоземельных металлов и сплавов, порошковых и композиционных материалов; разработаны

научные основы безокислительной обработки давлением, принципы построения технологии,

сконструированы и изготовлены вакуумные прокатные станы для прокатки листов,

композиционных материалов, многослойных колец, сортовой продукции высокоточных деталей

машин.

Под руководством И.М. Павлова, П.И. Полухина, А.В. Крупина, В.Н. Бринзы с начала 60-х

годов были выполнены технологические и экспериментальные работы по получению биметаллов,

Пленарное заседание

а затем позднее изделий из композиционных материалов с использованием энергии взрыва (А.Г.

Кобелев, В.Я. Соловьев, Е.В. Кузнецов и др.).

В нашей стране и за рубежом хорошо известны выполненные А.П. Коликовым с

сотрудниками ВНИТИ и ВНИИТСа под руководством П.И. Полухина и И.Н. Потапова

теоретические и экспериментальные исследования по высокотемпературной пластической

деформации трубных заготовок из тугоплавких металлов и сплавов: разработана эффективная

технология прессования крупногабаритных трубных заготовок из вольфрама, молибдена, ниобия и

сплавов на их основе, созданы и успешно освоены прогрессивная технология и оборудование для

производства бесшовных труб из этих материалов с применением винтовой прокатки в вакууме и

средах регулируемого состава.

Указанный комплекс обеспечивает получение высококачественных изделий с

повышенными физико-механическими свойствами, позволяет в несколько раз сократить расход

дорогостоящих материалов, исключает малопроизводительные и трудоемкие операции. Все это

позволило в СССР организовать высокоэффективное серийные производства изделий, не

имеющих аналогов за рубежом.

Значительный вклад в становление школы по технологии кузнечно-штамповочного

производства внесли К.Ф. Неймаер, В.И. Залесский, Я.М. Охрименко. Я.М. Охрименко и В.А.

Тюрин создали научное направление «Управление пластическим течением металла при ковке

слитков». В теорию ковки введены понятия потоков и схем пластического течения металла,

макросдвиговых деформаций, термозонального фактора; разработаны и реализованы на ЭВМ

математические модели теплового состояния слитков при нагреве, ковке и охлаждении; модели

очага деформации, макротрения и течения металла при ковке в вырезных бойках и специальном

ковочном инструменте. Практическая ценность выполненных исследований В.А. Тюрина

выразилась в реализации технических решений, по которым в промышленных условиях были

откованы слитки массой более 200 т для производства валов диаметром 2000 мм для атомного и

энергетического машиностроения.

Под руководством Я.М. Охрименко в МИСиС разработана принципиально новая схемы

прессования с использованием активного действия сил трения (СПАТ), и в результате

проведенного большого комплекса исследований (В.Н. Щерба, В.Л. Бережной, В.Н. Данилин с

сотрудниками) было впервые установлено, что прессование с активным действием сил трения

позволяет уменьшить неравномерность деформации, существенно повысить качество пресс-

изделий, выход годного (до 90 — 95 %) и производительность прессов (в 2,0 — 2,5 раза).

Результаты этих работ послужили основой для создания первых в мировой практике

специализированных промышленных прессов СПАТ.

Открытое А.А. Бочваром явление сверхпластичности, а также изучение Я.М. Охрименко

аномалий прочностных и пластических свойств сталей в процессе фазовых превращений

послужили основой для исследования состояния сверхпластичности металлов и его использования

в обработке металлов давлением. О.М. Смирновым с сотрудниками М.А. Цепиным, А.Н.

Ершовым, Е.Н. Чумаченко и др. была создана модель поведения материала в состоянии

сверхпластичности, математические модели процессов обработки металлов в этом состоянии и

разработаны методы расчета технологических процессов. Эти исследования послужили основой

для разработки и освоения рядом машиностроительных предприятий серии эффективных

технологических процессов: точной штамповки крупногабаритных деталей сложной формы из Al-

и Mg-сплавов на гидравлических прессах, штамповки оболочек с внутренним оребрением на

термоупругих прессах, формовки сжатым газом оболочек из листов Al-, Mg- и Ti-сплавов, а также

получение изделий продольным растяжением, заменяющим волочение.

Пленарное заседание

Представленный краткий обзор научных достижений в разных областях ОМД за 90 лет

свидетельствует, что трудами многих поколений профессоров, преподавателей и научных

сотрудников МИСиС создана общепризнанная школа ОМД. Деятельность ученых этой школы не

только способствовала существенному развитию фундаментальных исследований по ОМД, но и

обеспечила технический прогресс в развитии техники и технологии разных процессов ОМД и

способствовала созданию новых технологических процессов, конструкций машин и агрегатов в

черной и цветной металлургии, машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Неоценимый вклад в развитие этой школы был внесен лично И.М. Павловым, его учениками

и учениками его учеников, которые эффективно работали и продолжают исследовать

разнообразные процессы ОМД не только в нашей стране. Часть этих работ была удостоена высоких

наград. Ленинской премией были отмечены Павлов Игорь Михайлович и Шелест Анатолий

Ефимович в 1966 г. за цикл работ по решению титановой проблемы, связанной с повышением

обороноспособности СССР.

Государственные премии СССР были присуждены Полухину Петру Ивановичу, Потапову

Ивану Николаевичу, Осадчему Владимиру Яковлевичу (1971 г.), Железнову Юрию Дмитриевичу,

Полухину Владимиру Петровичу (1973 г.), Воронцову Вячеславу Константиновичу (1980 г.),

Полухину Владимиру Петровичу, Пименову Александру Федоровичу, Скороходову Владимиру

Николаевичу (1982 г.), Рытикову Александру Михайловичу, Шевакину Юрию Федоровичу (1983

г.), Рымову Виктору Андреевичу (1983 г.), Крупину Александру Васильевичу, Чернышеву

Вячеславу Николаевичу, Сигалову Юрию Михайловичу, Бернштейну Марку Львовичу, Самедову

Октаю Витальевичу (1989 г.), Николаеву Владимиру Алексеевичу (1990 г.).

Государственная премия Украины была присуждена Николаеву Владимиру Алексеевичу и

Полухину Владимиру Петровичу в 1978 г.

Государственная премия Чехословакии присуждена в 1989 г. Шевакину Юрию

Федоровичу.

Премией Совета Министров СССР в 1981 г. награждены — Кудрин Александр Борисович,

Полухин Владимир Петрович, Хавский Николай Николаевич, Чиченев Николай Алексеевич,

Коликов Александр Павлович, Крупин Александр Васильевич, Полухин Петр Иванович, Потапов

Иван Николаевич, Рымов Виктор Андреевич; в 1982 г. — Шейх-Али Алексей Даниэлович; в 1985

г. — Николаев Владимир Алексеевич и Харитонов Евгений Анатольевич; в 1986 г. — Гун

Геннадий Яковлевич; в 1990 г. — Вавилкин Николай Михайлович, Гончарук Александр

Васильевич, Попов Вячеслав Алексеевич, Потапов Иван Николаевич, Романцев Борис Алексеевич.

Премией Правительства Российской Федерации удостоены в 1995 г. Данилин Владимир

Николаевич, Зелова Людмила Васильевна, Щерба Валерий Николаевич, Галкин Сергей Павлович,

Михайлов Виктор Константинович, Романенко Василий Павлович, Романцев Борис Алексеевич,

Харитонов Евгений Александрович.

Премиями РАН им. П.П. Амосова удостоены научные исследования Капуткиной Людмилы

Михайловны, Прокошкина Сергея Дмитриевича (2002 г.) и Всесоюзного металлургического

общества им. Д.К. Чернова — работы Бернштейна Марка Львовича, Добаткина Сергея

Владимировича, Капуткиной Людмилы Михайловны и Прокошкина Сергея Дмитриевича (1989

г.).

Премией им. М.Л. Миля награжден Осадчий Владимир Яковлевич в 1977 г., премией НАН

Украины им. К.Ф. Стародубцева — Капуткина Людмила Михайловна в 2004 г.

Звание заслуженный деятель науки и техники РСФСР присвоено Габриэляну Давиду

Ивановичу, Железнову Юрию Дмитриевичу, Залесскому Владимиру Иосифовичу, Крупину

Пленарное заседание

Александру Васильевичу, Миловидову Сергею Сергеевичу, Осадчему Владимиру Яковлевичу,

Полухину Петру Ивановичу, Шевакину Юрию Федоровичу.

Звание заслуженный деятель науки РФ — Жадану Василию Тимофеевичу, Зиновьеву

Александру Васильевичу, Капуткиной Людмиле Михайловне, Полухину Владимиру Петровичу,

Смирнову Олегу Михайловичу, Тюрину Валерию Александровичу, Чиченеву Николаю

Алексеевичу.

Заслуженный изобретатель РФ — Гончаруку Александру Васильевичу, Зюзину Владимиру

Ивановичу, Потапову Ивану Николаевичу.

Звание заслуженный работник высшей школы РФ присвоено Балакину Валерию

Павловичу, Галкину Александру Михайловичу, Кобелеву Анатолию Германовичу, Кучеряеву

Борису Викторовичу, Трусову Виталию Алексеевичу.

Прошло уже 90 лет с момента начала научной деятельности научной школы ОМД. За это

время сменилось не одно поколение исследователей, но очень важным в деятельности школы

является преемственность поколений. Фундамент, заложенный трудами многих поколений ученых

МИСиС в области обработки металлов давлением, является прочным, и это позволит научной

школе ОМД добиваться новых успехов в подготовке инженерных и научных кадров, развитии

научных исследований и повышении эффективности производства. Эстафета поколений

продолжается.

Настоящий доклад написан по материалам книг и статей опубликованных И.М. Павловым,

публикаций его коллег по работе в МИСиС, по публикациям многочисленных учеников И.М.

Павлова и публикациям учеников его учеников.

Пленарное заседание

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В

ПРОЦЕССАХ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ В ТРУДАХ ПАВЛОВА И.М.

Бурханов Г.С., Юсупов В.С.

Учреждение Российской академии наук Институт

металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Обсуждаются формы неравномерности деформации, возникающие в металлических материалах в

процессах обработки металлов давлением, причины ее возникновения, механизмы проявления, а

также влияние неравномерности деформации на предельную степень деформации заготовки.

Обсуждаются механизмы потери устойчивости при пластической деформации и причины их

вызывающие. Приведены экспериментальные результаты потери устойчивости при продольной

прокатке на гладкой бочке. Результаты важны для понимания течения металла при различных

условиях нагружения.

Неравномерность пластической деформации присуща всем процессам обработки металлов

давлением (ОМД) и всегда находилась под пристальным вниманием ученых и технологов,

работающих в этой области.

Один из основоположников российской школы обработки металлов давлением, Игорь

Михайлович ПАВЛОВ, в своих трудах большое внимание уделял неравномерности деформации

[1-3]. В своих классических трудах он сформулировал несколько причин, вызывающих

неравномерность пластической деформации [1]:

1. Трение по поверхности соприкосновения рабочего инструмента и деформируемого тела.

2. Особый характер приложения деформирующих сил (изгиб и прочее), наличие остаточных

напряжений в теле.

3. Форма рабочего инструмента.

4. Форма тела перед деформацией.

Неоднородность свойств обрабатываемого металла.

6. Причины, указанные выше в том или ином сочетании.

В целом можно сказать, что приведенные причины создают неравномерное напряженное

состояние в деформируемом теле, а это в свою очередь приводит к неравномерному

деформированному состоянию и неравномерности деформации. Поле напряжений в твердом теле

в процессах ОМД создается за счет внешнего нагружения со стороны инструмента и изменяется в

процессе самой деформации.

Однако, с точки зрения авторов, есть еще один фактор - причина, вызывающая ярко

выраженную неравномерность деформации, локализацию в незначительных объемах

деформируемого тела. Это потеря устойчивости.

В самом общем случае потеря устойчивости связана с нарушением условий равновесия в

результате незначительного внешнего воздействия. Все мы знаем из школьного курса механики,

что состояние механического равновесия, характеризуется тем, что сумма всех сил, действующих

на тело, равна нулю и алгебраическая сумма моментов всех сил, приложенных к телу

относительно оси вращения, проходящей через любую точку, равна нулю. Состояние равновесия

может быть устойчивым, неустойчивым и безразличным (рис.1)

Пленарное заседание

Рис.1. Состояния механического равновесия: а) безразличное; б) устойчивое; в)

неустойчивое.

Если мы вернемся к процессам пластической деформации и рассмотрим простейший

случай испытания на одноосное растяжение, то можно провести некоторые аналогии между

механическими схемами равновесия и различными стадиями кривой усилие-удлинение,

представленные на рис.2. Откуда следует, что площадку текучести можно сравнить с

безразличным равновесием, участок упрочнения – с устойчивым равновесием, а достижение

максимальной нагрузки – неустойчивым равновесием.

a б в

∆х

Пленарное заседание

Рис.2. Стадии устойчивого и неустойчивого равновесия при испытании на одноосное

растяжение.

Твердое тело, с которым имеет дело ОМД, как правило, кристаллического строения,

характеризуется известным устойчивым состоянием, т.е. жестким положением атомов друг

относительно друга. Благодаря этому устойчивому состоянию твердых тел мы можем создавать

прочные и долговременные конструкции. Однако если к твердому телу прикладывать нагрузку, то

оно способно деформироваться сначала упруго, а затем пластически. Если упругая деформация

металлических материалов может рассматриваться как один из видов устойчивого равновесия

(состояния твердого тела), то начало пластической деформации является потерей устойчивости

телом твердого состояния.

На микромасштабном уровне условие начала пластической деформации можно вычислить

как теоретическое касательное напряжение, если рассматривать совершенный кристалл [7].

Впервые оно было определено Френкелем:

max

где τ

max

– максимальное касательное напряжение, при котором атомы в кристалле находятся в

неустойчивом состоянии и должна начаться пластическая деформация; G – модуль сдвига.

В условиях реальных кристаллов с множеством дефектов эта величина во много раз меньше

и на макромасштабном уровне представляет собой сопротивление деформации сдвига. Для

условий одноосного растяжения можно говорить о пределе текучести как о напряжении начала

пластической деформации или напряжении потери устойчивости твердого тела. В условиях

трехосного напряженного состояния условием начала пластической деформации является условие

пластичности. Наиболее простейшее условие пластичности было сформулировано Треска в 1864

году [8]:

const

σσσ

==−

∆L

Пленарное заседание

где σ

, σ

– главные напряжения; σ

– предел текучести при одноосном растяжении.

Условие пластичности можно трактовать как условие потери устойчивости твердого тела

под действием нагружения на макромасштабном уровне.

Следует, однако, различать потерю устойчивости твердого тела или материала и потерю

устойчивости образца (конструкции). Рассмотрим простейшую конструкцию – прямой стержень.

Всем известна классическая задача потери устойчивости упругого стержня под действием

сжимающей нагрузки (рис.3), решенная в простейшем варианте Эйлером в 1744 году [8]. Суть

задачи сводится к тому, что схема одноосного равномерного сжатия в стержне в результате

незначительного отклонения при критической нагрузке приводит к потере устойчивости и

изменению схемы однородного напряженного состояния сжатия к неоднородному состоянию

изгиба и соответственно к неоднородности упругой деформации. Критическая нагрузка потери

устойчивости упругим стержнем определяется по следующей классической формуле Эйлера:

= ,

где Е – модуль упругости; I – наименьшее значение момента инерции поперечного сечения; l –

эффективная длина стержня или колонны. Данное решение справедливо пока деформация

определяется модулем упругости, т.е. стержень находится в упругом состоянии. Причем видно,

что критическая нагрузка сильно (квадратично) зависит от длины стержня. При малых значениях l

потеря устойчивости стержня не достигается в упругом состоянии. Задача потери устойчивости

стержня при пластическом сжатии была исследована позже и также была определена критическая

нагрузка, при которой стержень переходит в состояние изгиба и к неравномерной деформации [8].

Рис.3. Схема потери устойчивости колонны под нагрузкой

Потеря пластической устойчивости в процессах ОМД рассматривалась в трудах Губкина

С.И. [9], где к наиболее частым видам потери устойчивости он относит образование складок при

пластическом осаживании высоких стержней, образование складок на фланце заготовки при

продавливании через отверстие матрицы и другие. К таким же видам потери устойчивости,

вызванным упругим или пластическим сжатием, можно отнести гофрообразование при формовке

кр

Пленарное заседание

сварных труб и гнутых профилей, гофрообразование при неравномерности вытяжки при

продольной прокатке.

Таким образом, потеря устойчивости является одной из важнейших причин

неравномерности деформации и часто приводит к локализации пластической деформации. Под

локализацией обычно понимают резкую неравномерность деформации, когда деформация

сосредоточена в определенных местах очага течения [9].

Одним из ярких примеров локализации пластической деформации, с которым мы

сталкиваемся каждый день, является шейкообразование при испытании стандартных образцов на

одноосное растяжение (рис.4). Как известно, потеря устойчивости при растяжении и образование

шейки происходит в результате конкуренции двух разнородных процессов: геометрического

разупрочнения стержня (уменьшения его сечения в результате деформации) и упрочнения стержня

в результате наклепа материала стержня [7, 8]. До тех пор пока упрочнение образца, как

конструкции, выше разупрочнения, образец будет деформироваться однородно, т.е. в процесс

деформации будут вовлекаться все новые неупрочненные участки металла. Как только кривая

«нагрузка-удлинение» достигнет максимума, который соответствует σ

, произойдет потеря

устойчивости пластического течения и начнет формироваться шейка, т.е. утонение на образце. Это

вызовет ярко выраженную неравномерность деформации в виде ее локализации в шейке.

Остальные части образца при этом пластически деформироваться не будут, а будут лишь

перемещаться в пространстве. Напряжение, при максимальной нагрузке, т.е. решение задачи

потери устойчивости стержня при одноосном растяжении может быть записано следующим

образом [7, 8, 10]:

где σ – истинное напряжение, ε – истинная или логарифмическая деформация. Местоположение

шейки теперь будет определяться случайными факторами. Таким образом можно сказать, что и в

данном случае основной причиной локализации деформации явилась потеря устойчивости

пластического течения. Однако хотелось бы отметить, что условный предел прочности или

временное сопротивление σ

, которое часто выступает в качестве прочностной характеристики

материала, на самом деле является не чем иным, как напряжением потери устойчивости стержня

из данного материала при одноосном растяжении.

Однако если в процессе дальнейшего деформирования образца упрочнение в шейке резко

увеличится, например, за счет дополнительных фазовых превращений, и несущая способность

сечения в шейке перестанет быть минимальной, то можно наблюдать эффект бегущей шейки. В

этом случае деформация будет локализоваться в бегущей шейке, пока не выберет все слабые

сечения. Эффект бегущей шейки иногда используется в технологических операциях. Например, на

заводе «Серп и Молот» до середины 80-х годов существовала промышленная технология

изготовления бесшовных труб методом горячей продольной прокатки квадратных заготовок с

вставленным в предварительно просверленное осевое отверстие круглым стержнем из стали

Гатфильда. После прокатки стержень из стали Гатфильда тянули клещами, и за счет эффекта

бегущей шейки, стержень утонялся, вытягивался и выходил из отверстия. Таким образом, в этой

технологии использовалась потеря устойчивости пластического течения при растяжении.

Описанным процессом потери устойчивости при растяжении ограничиваются

технологические возможности такого процесса ОМД как волочение. Если материал не

упрочняется, он не может быть подвержен волочению. По этой же причине не существует

горячего волочения.