ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Описание кривых текучести металлов и сплавов при горячей деформации из "Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Изд.2 " Процесс горячей деформации материалов описывается с помощью кривых текучести (диаграмм деформаций) в координатах а—г, (Т—Г), форма и значения параметров которых зависят от типа кристаллической решетки, физико-химических свойств и состояния металла, температуры, скорости и степени деформации, истории и пред- истории нагружения, методики испытаний, масштабного фактора и т. д. [c.9] Кривые текучести (упрочнения) являются также основой для построения различных моделей пластической деформации металлов (физических, физико-математических, дислокационных и т. д.). [c.9] В классическом виде кривая текучести сг—е для монокристаллов чистых металлов с г. ц. к. решеткой в условиях статического нагружения состоит из трех участков (/—///) (рис. 1). [c.9] На первом участке наблюдается облегченное скольжение, при котором упрочнение металла незначительно. Протяженность этого участка зависит от ориентировки кристалла относительно приложенного напряжения, температуры, скорости деформации и чистоты металла. С ростом степени деформации происходит переход к множественному скольжению, наблюдается движение дислокаций в пересекающихся плоскостях с образованием дополнительных препятствий и барьеров на пути движения дислокаций. Коэффициент упрочнения в начале II стадии (см. рис. 1) резко возрастает и достигает максимума (области линейного упрочнения). По мере повышения плотности дислокаций и роста числа их образований в металле интенсивно развивается ячеистая дислокационная структура в кристаллах наблюдаются короткие полосы скольжения и образования плоских скоплений дислокаций. [c.9] На III стадии деформации происходит некоторое снижение искажений кристаллической решетки, дислокации при своем движении обходят препятствия и барьеры, наблюдается реакция между дислокациями противоположных знаков со взаимным их уничтожением и уменьшением поля внутренних напряжений в металле. [c.10] Эта стадия называется областью параболического упрочнения постепенно происходит снижение коэффициента упрочнения и развиваются процессы динамического разупрочнения, связанные с перераспределением дислокаций под влиянием высоких напряжений. [c.10] В металле происходит релаксация напряжений, группировка дислокаций в объемах ячейки и часто появляются грубые полосы скольжения, состоящие из близко расположенных линий скольжения. [c.10] По характеру кривых упрочнения металлов с о. ц. к. решеткой пока нет единого мнения, в ранних работах эти кривые представлялись в виде парабол. [c.10] Для чистых металлов с гексагональной решеткой характерна наиболее простая форма кривых текучести и деформационное упрочнение проявляется слабее, чем у металлов с кубической решеткой. [c.10] При пластической деформации поликристаллов наблюдается сложный характер напряженного состояния в отдельных зернах с неоднородной деформацией различных объемов материала. Для кривых текучести поликристаллов чаще всего не наблюдается первой стадии текучести (облегченного скольжения), так как в металле уже при небольших деформациях начинается множественное скольжение. [c.10] Так как при горячей деформации время деформирования мало (секунды или даже доли секунды), процессы упрочнения — разупрочнения носят особый характер. С ростом скорости деформации в металле возникает нестабильное структурное состояние с образованием неоднородной структуры, наблюдается нарушение строения отдельных уже частично деформированных зерен. Однако пластическая деформация нагретого металла проходит обычным дислокационно-сдвиговым механизмом и достаточно хорошо описывается различными физическими моделями горячей деформации. [c.10] В теории ОМД и при обработке результатов пластометрических исследований физические модели течения металлов, к сожалению, пока еще мало используются. Для анализа кривых текучести а—е применяются лишь, как правило, эмпирические методы, которые не учитывают механизм упрочнения — разупрочнения материала при горячей деформации. [c.10] На начальном участке всех кривых происходит интенсивное деформационное упрочнение, растет плотность дислокаций и в металле происходит формирование ячеистой субструктуры горячего наклепа. Наиболее сильное деформационное упрочнение характерно для аустенитных сплавов, сплавов меди, никеля, титана, сплавов на основе благородных металлов. Слабым деформацион ным упрочнением характеризуются алюминий и его сплавы, ферритные сплавы, а-железо. [c.10] Для кривых типа А (рис. 2) с ростом степени деформации коэффициент упрочнения снижается за счет процесса динамического возврата и теплового эффекта пластической деформации. [c.11] Подобный вид кривых упрочнения характерен для большинства металлов при динамическом нагружении в условиях теплой, а иногда и горячей деформации, когда металл разрушается раньше, чем на кривых сг—е достигается область устойчивого течения. [c.11] У кривых типа (рис. 2) сопротивление деформации постепенно достигает установившейся стадии, в металле интенсивно проходит динамический возврат с формированием полигонизованной субструктуры. В области значительных деформаций происходит формирование полностью полигонизованной структуры, т. е. в металле проходят процессы реполигонизации. [c.11] Кривые текучести подобно кривым Б (см. рис. 2) наблюдаются у алюминия, а-железа и ферритных сталей с низким содержанием углерода, где высокая энергия дефектов упаковки феррита способствует развитию процессов по-лигонизации и невелико деформационное упрочнение. [c.11] Участок установившейся стадии текучести на кривых Б достигается лишь в таких процессах, как прессование (выдавливание) или испытания на кручение (е = 3,0 и более) при умеренных скоростях деформации (е 10°с ). [c.11] Вернуться к основной статье