ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Краткие сведения о механизме холодного деформирования из "Холодная объемная штамповка на автоматах " Приложение внешних, изменяющихся во времени, сил со стороны средств обработки (машины-штампа) к твердому, имеющему кристаллическое строение телу (заготовке), находящемуся в холодном состоянии Т 20 °С), вызывает не только изменение его формы и размеров, но и существенные изменения механических свойств материала, из которого изготовляется это твердое тело [3, 6, 25, 29, 31]. [c.8] Внешняя нагрузка приводит к изменению межатомных расстояний в кристаллической решетке, которое сопровождается вначале упругой (обратимой), а затем пластической (остаточной) деформацией тела. [c.8] В процессе упругой деформации расстояние между атомами становится меньше или больше нормального, характеризуемого параметрами атомной решетки. В результате изменяется объем тела, возникают напряжения и накапливается потенциальная энергия, большая часть которой расходуется на восстановление первоначальных размеров и формы тела при снятии внешней нагрузки, а остальная (меньшая) часть - на преодоление внутреннего трения, и переходит в теплоту. [c.8] В теории упругости принимают металл однородным и изотропным, не изменяющим свойств в процессе и в результате деформирования, а также подчиняющимся обобщенному закону Гука, сформулированному им на основе опытных данных в 1676 г., о пропорциональности между напряжениями и относительными деформациями. [c.8] Е = onst - модуль нормальной упругости v - коэффициент Пуассона, равный отношению поперечного относительного укорочения при растяжении образца к его продольному относительному удлинению. [c.9] Для одномерной задачи, когда е, =8. =0 и ст,, =ст. = 0, получаем закон Гука в чистом виде, полученный им при практически неизменяющейся (квазистатически действующей) внешней силе, 5 = Ег. [c.9] Влияние химического состава на модуль упругости материала характеризуется наличием легирующих элементов и их количеством, и может быть связано с изменением межатомного расстояния в кристаллической решетке и сил межатомного взаимодействия. Легирование может увеличивать и уменьшать модуль уггругости в зависимости от взаимного соотношения между силами связи атомов растворенного элемента и растворителя, с одной стороны, и силами межатомного взаимодействия в решетке растворителя, с другой. Если первые больше, то легирование приводит к повышению модуля упругости. [c.10] Кроме изменения сил межатомного взаимодействия в решетке основного компонента, при легировании могут происходить определенные структурные изменения, которые также заметно влияют на величину постоянных упругости. [c.10] Поскольку хими-ческий состав металла и количественное содержание в нем легирующих элементов устанавливаются при вьшлавке металла, то при расчете технологических операций штамповки и соответствующего оборудования количественные значения постоянных упругости принимаются по данным испытаний завода, поставляющего металл. [c.10] При выборе начальной температуры штамповки (теплой, полугорячей, горячей) следует учитывать, что повышение температуры на 100 °С приводит к уменьшению модуля упругости в среднем на 2 - 4 % по сравнению с его значением при 20 °С. [c.11] Необратимое изменение формы тела без нарушения его сплошности под действием внешней нагрузки, называемое пластической деформацией, является следствием принудительного необратимого перемещения групп атомов в отдельных зернах и представляет собой сложный процесс. [c.11] Пластическое деформирование монокристалла может происходить в основном двумя путями скольжением и двойникова-нием. [c.11] Общее остаточное формоизменение поликристаллического тела складывается из пластических деформаций составляющих его зерен (изменения их формы и размеров) и их относительного смещения. [c.12] В первую очередь пластическая деформация возникает в зернах с наиболее, благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения, т.е. такой, при которой последние совпадают с площадками действия наибольших касательных напряжений, вызываемых данной системой сил. Остальные зерна деформируются упруго и могут получать только относительное смещение. По мере увеличения деформируемых сил касательные напряжения, действующие в менее благоприятно ориентированных плоскостях скольжения, достигают значения, необходимого для начала пластической деформации, причем последней начинает подвергаться все возрастающее число зерен поликристалла. [c.12] Из изложенного следует важный вывод о том, что пластическая деформация металлов в холодном состоянии начинается не после завершения упругих деформаций, а всегда сопровождается его продолжающейся упругой деформацией, т.е. запас потенциальной энергии упругой деформации постоянно возрастает вместе с возрастанием внешней нагрузки до момента разрушения образца. [c.12] Вернуться к основной статье