ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПОВОДУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО И ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЙ Общая трехмерная задача. Граничные условия из "Напряжение Деформации Разрушения " Строго говоря, классические методы расчета теории пластичности, которые применяются в данной работе, не учитывают ряда важных особенностей, свойственных знакопеременной деформации, и дают, по-видимому, лишь оценочный результат. Как показывают эксперименты, у большинства металлов после каждого циклического изменения пластических деформаций наблюдается изменение некоторых упруго-пластических характеристик, изменяется зависимость между напряжением и деформацией. Чтобы учесть эту особенность при решении ряда технологических задач обработки металлов давлением, необходим соответствующий аппарат. Вероятно, он может быть создан путем обобщения результатов, опубликованных в книге (В. В. М о с к в и т и н. Пластичность при переменных нагружениях. Изд-во Московского университета, 1965). [c.56] Образцы из алюминиевых и титановых сплавов деформировали по симметричному циклу, т. е. цикл состоял из закручивания образца на угол ф, его раскручивания до исходного состояния и далее закручивания на угол —ф с последующим возвращением в исходное состояние. Стальные образцы деформировали по пульсирующему циклу, т. е. в пределах цикла после закручивания на угол ф образец раскручивался до исходного состояния. Новое закручивание осуществлялось в том же направлении на угол ф. [c.58] Часть образцов каждого сплава доводили до разрушения кручением в одном направлении, соответствующую степень деформации сдвига до разрушения обозначили Лр,. Кручению в одну сторону соответствует для симметричного цикла N = 0,25 и для пульсирующего N = 0,5. [c.58] Результаты экспериментов приведены на рис. 30. [c.58] Авторы работ [30, 99, 199] высказывали предположение, что константу с в формуле (2.23) можно определить из экспериментов на простое растяжение. В этом случае Лбпл —деформация до разрушения известна, а для симметричного цикла N = 0,25. Однако экспериментальные данные плохо подтверждают это предположение. На рис. 29 представлена зависимость (2.23) в логарифмических координатах видно, что точка, соответствующая простому растяжению (Ы = 0,25), значительно ниже аппроксимальной прямой (отличие в величине деформации более чем в два раза). [c.58] Как видно, величина у для многих сплавов и сталей существенно отличается от 0,5. Уравнения (2.27) — сплошные линии на рис. 30 — хорошо аппроксимируют опытные данные. [c.60] Нетрудно убедиться, что такая же формула может быть получена и для пульсирующего цикла. [c.60] С повышением температуры, как правило, уменьшается сопротивление деформации и, следовательно, сила, необходимая для обработки металла. С этой точки зрения, казалось бы, можно использовать возникающий резерв в возможностях стана путем применения больших деформаций. Однако так поступать во всех случаях нельзя, так как с повышением температуры может существенно уменьшиться пластичность металла и нельзя будет повысить величину деформации. В связи с этим становится очевидной необходимость изучения пластичности металлов в зависимости от температуры и напряженного состояния. [c.61] В настоящее время в литературе довольно много сведений о пластичности металлов при теплом деформировании одноосным растяжением. Систематические исследования зависимости пластичности металлов в теплом состоянии от напряженного состояния автору неизвестны. Ниже приведены некоторые данные, которые частично восполняют этот пробел. [c.61] Пластичность при всестороннем растяжении определяли путем разрыва образцов круглого поперечного сечения с выточкой-шейкои. Диаметр образцов 8 мм, радиус кривизны выточки 1,5 мм. Степень деформации определяли описанным выше способом. Показатель напряженного. состояния в месте начала разрушения в начальный момент растяжения а/Т = +2,0. [c.61] Пластичность при одноосном растяжении определяли путем разрыва гладких образцов квадратного поперечного сечения 6 х6 мм. Степень деформации сдвига к моменту разрушения подсчитывали по формуле (2.10). Показатель напряженного состояния при одноосном растяжении (в начальный момент растяжения образца) а/Т = +0,6. Измерение поперечных размеров образцов в испытаниях обоих видов проводили с помощью инструментального микроскопа. [c.61] Пластичность при сжатии определяли при осадке цилиндрических образцов (диаметр 4 мм, высота 6—7 мм) между плоскими шлифованными бойками. Момент разрушения фиксировали по появлению трещин на боковой поверхности цилиндра. Степень деформации сдвига в месте разрушения определяли по методике, описанной в п. 2. Показатель напряженного состояния в начале осадки а/Т = = -0,6. [c.62] Испытание сталей проводили на универсальной машине, имеющей муфель. Нагрев образцов осуществлялся в две стадии предварительный нагрев в течение 30 мин серии образцов в муфельной печи до требуемой температуры и окончательный нагрев в муфеле машины с выдержкой в нем в течение 5—10 мин. Контроль за температурой осуществлялся с помощью термопары, температура регулировалась автоматически с точностью 5°. [c.62] Результаты испытаний (средние 3—5 опытов каждого вида) представлены в табл. 3. Сопоставление данных о пластичности сталей при линейном растяжении (а/Т = +0,6) с аналогичными результатами, опубликованными в литературе [2, 105], показало их хорошее соответствие друг другу. [c.62] Пластичность стали марки 20 от температуры и схемы напряженного состояния зависит следующим образом. При деформации с преобладанием растягивающих напряжений она имеет пониженное значение в довольно широком температурном интервале 473—673° К (200—400° С). Снижение составляет 40—70% от пластичности при температуре 373° К (100° С). При температуре 673—773° К (400— 500° С) пластичность вновь повышается до первоначального значения. Зависимость пластичности от температуры (а/Т = —0,6) иная. Способность деформироваться без разрушения с ростом температуры постепенно падает на 15—20% при температуре 773° К (500° С). Следует заметить, что опыты со всеми сталями показали небольшую зависимость пластичности от температуры при деформировании с преобладанием сжимающих напряжений. Теплая обработка стали марки 20 возможна лишь в узком интервале температур 673—773° К (400—500° С), пластичность вновь повышается до первоначального значения. Зависимость пластичности от температуры а/Т = —0,6 иная. Способность деформироваться без разрушения с ростом температуры постепенно падает на 15—20% при температуре 773° К (500° С). Следует заметить, что опыты со всеми сталями показали небольшую зависимость пластичности от температуры при деформировании с преобладанием сжимающих напряжений. Теплая обработка стали марки 20 возможна лишь в узком интервале температур 673— 773° К (400—500° С) либо в случае преобладания сжимающих напряжений в этом смысле вряд ли возможно теплое волочение. [c.63] Сталь марки 45 показала рост пластичности с ростом температуры при жестких схемах напряженного состояния (а/Т = +0,6 +2,0) и незначительные колебания при более мягкой схеме (а/Т = —0,6). Эта сталь также показала некоторое (незначительное) уменьшение пластичности при температуре 573 и 673° К (300 и 400° С) при жесткой и более мягкой схемах напряженного состояния соответственно. Теплая прокатка и волочение стали марки 45 вполне возможна. [c.63] Козлов исследовал пластичность титановых сплавов ВТ1-1, ОТ4 и ВТ14 в интервале температур 423—873° К (150—600° С). Им были проведены по описанной методике опыты по растяжению гладких образцов и образцов с выточкой, а также по кручению (рис. 31).-Во всех случаях наблюдается рост пластичности с повышением температуры. [c.64] Основными факторами, определяющими пластичность металлов при их обработке давлением, являются химический состав вещества, макро- и микроструктура, температура и скорость деформации, а также вид напряженного состояния. Большое число факторов обусловливает трудности экспериментального изучения пластичности при высоких температурах, так как трудно обеспечить постоянство условий эксперимента. Так, при испытании стали с малыми скоростями деформации возможны выгорание углерода, диффузия в металл элементов защитной атмосферы, а следовательно, и изменение химического состава в процессе испытания. При высоких температурах в процессе деформации образцов одновременно протекают процессы нарушения первичной структуры и рекристаллизация, изменяется макро- и микроструктура, а также могут протекать процессы залечивания дефектов структуры, возникшие при деформации. [c.64] В настоящее время известны следующие виды испытаний на пластичность в горячем состоянии. [c.65] Вернуться к основной статье