ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закономерности изменения пластичности из "Теория обработки металлов давлением " Вопросы пластичности металлов и сопротивления деформации являются базовыми для разработки различных технологических процессов обработки металлов давлением. Как известно, пластичность металлов зависит от ряда факторов, таких как химический состав, структура, степень предварительной деформации, скорость деформации, история нагружения, схема напряженно-деформированного состояния. За многие годы изучения пластичности накоплен огромный экспериментальный и теоретический материал, обобщенный во многих изданиях, например, в [13, 18, 28-30, 69, 71, 72]. Однако единого концептуального подхода к описанию влияния всей совокупности факторов на замечательное свойство металлов - пластичность - до настоящего времени не существовало. [c.222] Попытаемся установить закономерности изменения пластичности металла в зависимости от изменения внешних факторов и внутренних параметров состояния системы. Это позволит построить общую теорию пластичности металла и прогнозировать это свойство по известным результатам одного вида испытания, например, опытов на растяжение. [c.222] Отметим, что в этом разделе исследования направлены на поиск закономерностей, а аномалии пластичности, такие как температурная зависимость удлинения при растяжении титана, красноломкость, сверхпластичность и подобные им явления, будут рассмотрены далее. [c.222] Таким образом, вероятностный критерий пластичности показывает, что для каждого материала изменение пластичности обратно пропорционально температурному изменению предела текучести. Оценки температурного изменения пластичности металлов на примере меди представлены на рис. 5.4. [c.223] Как ви дно, расчет по формуле (5.40) дает в области температур 7 ,5 Гпл существенно завышенные результаты по сравнению с опытными данными, хотя тенденция изменения пластичности согласуется с ними. [c.224] Как мы уже показали, изменение пластичности металла определяется изменением интервала распределения функции Да ), и при этом неважно, какой процесс мы рассматриваем и моделируем -нагревание, упрочнение, деформацию, легирование или какой-либо другой. [c.224] Различие результатов расчета зависимости 0(7), полученных по формулам (5.43) и (5.40), безусловно, связано только с аппроксимацией экспериментальной кривой а(е) при комнатной температуре и, соответственно, с видом получаемой при этом плотности распределения вероятностей Да ). Напомним, что при аппроксимации кривой растяжения а(е) = а о+ссе получаем Да ) в виде показательного закона распределения, а при аппроксимации квадратичным полино-мом а(е) = а о+ос1е+а2 имеем прямоугольное распределение Да ). [c.225] Показательному закону соответствует формула (5.40) для определения закона 6(7), а прямоугольному - формула (5.43). Ясно, что и первая, и вторая аппроксимации являются приближениями, Выбор той или иной аппроксимирующей функции обусловлен мастерством и научной интуицией экспериментатора, а также тем математическим аппаратом, который ему удобно использовать в дальнейшем. [c.225] На рис. 5.4 и 5.5 видно, что аппроксимация кривой а(е) в виде квадратичного полинома дает хорошие результаты для описания зависимости 6(Т). Это подтверждается опытными данными и рекомендуется нами для практического использования. [c.225] Е dг Е Е т.е. Да ) представляет собой распределение в виде прямоугольного треугольника, которое показывает нарастание количества срабатывающих пределов текучести металла в его микрообъемах по мере нарастания степени деформации. [c.226] Таким образом, нами получено соотношение для расчета температурного изменения пластичности, которое показывает снижение 8 при уменьшении предела текучести и модуля упругости во время нагревания металла. [c.227] Генетически предопределенное температурное изменение пластичности является одной из гипотез, высказанной в данной работе. [c.228] Есть все основания полагать, что внутренние напряжения в металле ар, определяющие прочность металла в критерии разрушения (2.44), изменяются от температуры по тому же закону, что и другие внутренние напряжения, т, е. [c.229] Результаты расчета пластичности меди по (5.55) представлены на рис. 5.4, Видно, что они хорошо совпадают с результатами, полученными по (5.43). [c.229] Напомним, что в главе 2 мы говорили о том, что металлы с низким значением Р характеризуются высоким значением модуля структурной энтропии, высоким уровнем внутренних напряжений, т. е. обладают сильнонеравновесной структурой. Мелкое и сверхмелкое зерно, каким должны обладать сверхпластичные металлы, задает высокий уровень внутренних напряжений при комнатной температуре и приводит к низким значениям параметра Р при испьпаниях на растяжение. Следовательно, можно сделать вывод, что соотношение (5.55) и рис. 5.7 отражают способность металлов к сверхпластической деформации. [c.230] Во время холодной пластической деформации, сопровождающейся деформационным упрочнением, изменяются пределы распределения функции Да ), которые определяют значение структурной энтропии и пластичность металла. 1Сак мы показали, для этих расчетов можно использовать формулы (5.40) и (5.43). На рис.5.8 показаны экспериментальные и расчетные кривые изменения пластичности некоторых металлов. [c.230] Расчеты выполняли с использованием опытных кривых ат( ), приведенных на этих же рисунках и взятых из [28]. Как видно по графикам, расчетные зависимости достаточно хорошо совпадают с экспериментальными. [c.230] Известно, что пластичность одного и того же металла при одних и тех же температурно-скоростных условиях, но при разных схемах деформации различна, причем наибольшей пластичностью металл обладает, когда тензор напряжений имеет большую сжимающую гидростатическую составляющую. Теория благотворного влияния сжимающих напряжений успешно развивается в работах [18, 75, 76], а для ее подтверждения созданы специальные установки, создающие высокие гидростатические давления. [c.232] Поскольку мы пытаемся создать единую теорию формирования свойств металла в процессах его обработки, попробуем подойти к влиянию схемы напряженно-деформированного состояния на пластичность при помощи концептуальной базы, сформированной в первых главах. [c.232] Влияние скорости на сопротивление деформации металла схематически показано на рис. 5.10. Это влияние, как известно, начинает сказываться, когда активно протекают процессы термического разупрочнения. Если скорость деформации е много больше скорости релаксации напряжений бр, то влиянием последней можно пренебречь, а металл при этом имеет кривую деформационного упрочнения а(е) для е = Ео. В отсутствие релаксационных процессов пластичность металла может быть найдена по соотношениям (5.40), (5.43) или (5.55) для произвольной температуры. [c.234] Вернуться к основной статье