Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Строительство arrow Материаловедение

Общие сведения о процессе обработки металлов давлением

Пластичность металлов

Обработка металлических изделий давлением возможна только благодаря пластичности металлов, т.е. их способности изменять форму и размеры без разрушения.

Различные металлы и сплавы обладают неодинаковой природной пластичностью и, следовательно, по-разному ведут себя при обработке давлением. Пластичность металлов и сплавов зависит от химического состава, структуры, температуры нагрева, скорости и степени деформации, схемы напряженного состояния и схемы деформации. Чистые металлы имеют более высокую пластичность, чем их сплавы; в последних часто образуются новые структурные составляющие, в том числе химические соединения, присутствие которых может существенно изменить пластичность основного металла; например, сталь с малым содержанием углерода обладает более высокой пластичностью, чем сталь с большим содержанием углерода; чистая медь гораздо пластичнее ее сплава с оловом (бронзы) и т.д.

Пластичность литого металла ниже пластичности деформированного, что объясняется их разной структурой: в первом случае металл имеет крупнозернистую структуру, во втором — мелкозернистую.

С повышением температуры пластичность металла, как правило, увеличивается, а сопротивление деформации уменьшается.

Скорость деформации при обработке давлением по-разному влияет на пластичность металла. До известного предела увеличение скорости деформации сопровождается понижением пластичности. При дальнейшем увеличении этой скорости пластичность металла возрастает.

Степень деформации металла, особенно при холодной обработке давлением, определяет возможность осуществления процесса деформирования. Превышение предельной для каждого конкретного случая степени деформации сопровождается нарушением целостности металла (появляются трещины, надрывы и другие дефекты).

Напряженное состояние деформируемого тела характеризуют схемой главных (нормальных) напряжений, действующих по граням элементарного куба в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. В зависимости от способа приложения внешних сил к деформируемому телу напряженное состояние его может быть различным. Всего имеется девять схем главных напряжений: четыре объемные, три плоские и две линейные. Однако при различных процессах обработки давлением напряженное состояние металла характеризуется обычно двумя схемами (рис. 5.9, а): когда по трем главным осям действуют напряжения сжатия; когда по двум осям действуют напряжения сжатия, а по третьей — напряжение растяжения.

При первой схеме напряженного состояния металл более пластичен, чем при второй. Растягивающие напряжения снижают пластичность металла.

Деформированное состояние металла характеризуется тремя схемами деформации (рис. 5.9, б): по одной оси металл сжимается, по двум другим растягивается; по одной оси металл сжимается, по второй — растягивается, по третьей деформация отсутствует; по двум осям металл сжимается, по третьей растягивается. Чем меньшую роль в схеме деформации играет растяжение, тем большую способность к пластической деформации проявляет металл. Один и тот же металл может иметь хорошую пластичность при третьей схеме деформации и плохую — при первой.

Схемы главных напряжений (а) и главных деформаций (б)

Рис. 5.9. Схемы главных напряжений (а) и главных деформаций (б)

Чтобы правильно выбрать режим обработки металла давлением, важно знать совместное влияние перечисленных выше факторов на его пластичность. Для этого разработаны диаграммы зависимости пластичности того или иного металла от температуры, скорости и схемы деформации. По этим диаграммам можно выбрать условия обработки, обеспечивающие максимальную пластичность металла.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы