ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аномалии пластичности меди из "Теория обработки металлов давлением " Прогнозирование провалов пластичности металлов является одной из основных проблем теории обработки металлов давлением. На пути ее решения достигнуто много успехов, но, к сожалению, пластичность металла со всеми ее аномалиями до сих пор остается если не загадкой, то задачей со многими неизвестными. [c.261] В разделе 5.2 мы предприняли попытку проанализировать изменение пластичности металла во взаимосвязи с изменением сопротивления деформации на основании представлений о деформируемом металле как о вероятностной среде. Нами были получены соотношения (5.40), (5.43), (5.55), которые позволяют по результатам испытаний металла на растяжение в одних условиях, например, при комнатной температуре, для которой определены значения пластичности бо и предела текучести о о, рассчитать значение пластичности при изменении сопротивления деформации К как функции температуры Т, степени деформации е и ее скорости б. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что этими формулами можно успешно пользоваться при определении зависимости б (е,е 7) без учета провалов пластичности. [c.261] В основе упомянутых формул лежит вероятностный критерий пластичности и высказанная нами гипотеза о том, что вероятность срабатывания пределов текучести, при которой происходит разрушение, не изменяется с температурой. [c.261] Нагрев металла сопровождается изменением его свойств, в том числе изменением свойств межзеренных и межфазных границ. А поскольку именно они, согласно принятой в данной работе концепции разрушения, могут быть слабым звеном, вдоль которого развивается разрушение, это неизбежно должно приводить к изменению суммарной вероятности V в соотношении (5.36). Сохранение значения V постоянным, например, V = 0,95, при повышении температуры, согласно положениям разделе 5.2, означает расширение интервала распределения функции Да ). [c.262] Как видно, это отношение не зависргг от температуры и определяется только структурой металла, численные характеристики которой (ОтА, Оро, р) можно найти из опытов на растяжение при комнатной температуре. Для меди при А = 0,5 а о = 50 МПа Оро = 300 МПа Р = 0,676 6, /5о = 0,257. Таким образом, наши оценочные расчеты показывают, что пластичность металла в точке провала может падать примерно в 4 раза. [c.263] Например, если пластичность меди в отсутствие провалов при Т = 600 °С составляет 55%, то при наличии провала снижается до 14%, что хорошо согласуется с экспериментальными данными, приведенными в [69]. [c.264] Провалы пластичности металла могут быть вызваны различными примесными элементами, например, висмутом, мышьяком, кислородом, серой, свинцом или сурьмой. Очистка меди от примесей уничтожает тот провал пластичности, за который отвечает данная примесь [69]. [c.264] С провалами пластичности, вызванными примесными атомами, можно эффективно бороться путем повышения скорости деформации. Это можно объяснить тем, что при больших значениях е во время горячей деформации дислокационные структуры не успевают распадаться и полями своих напряжений вытягивают примесные атомы с границ. Подобная ситуация была рассмотрена в разделе 3.2 при взаимодействии вакансий и границ. На рис.5.27 показана 1000 т, °С температурная зависимость пластичности меди при различных скоростях деформации. [c.264] Таким образом, медь после титана явилась вторым металлом, для которого мы проанализировали аномалии (провалы) пластичности, и при этом еще раз убедились, что они вызваны изменением свойств слабого звена , которым в металле являются границы зерен. [c.264] в результате проведенных исследований нами построена теория поведения металла во время пластической деформации, которая базируется на основных представлениях о статистической природе вещества, включает элементы теории управления, теории структурообразования в неравновесных термодинамических системах, теории дефектов кристаллического строения. [c.264] Нами разработана матемагиче9кая модель сопротивления деформации металлов, которая при помощи всего двух опьпов (на растяжение при комнатной температуре и релаксацию при одной из повышенных) позволяет построить многомерное пространство сопротивление деформации температура - скорость деформации - степень деформации -структура . Для реализации этой модели мы создали теорию изменения интенсивности протекания релаксационных процессов в металлах. [c.265] Наша модель сопротивления деформации позволяет прогнозировать изменение свойств металла на протяжении всего цикла его обработки, включая операции нагревания, пластической деформации, последе-формационных пауз и охлаждения с различными скоростями. [c.265] Мы разработали новую теорию устойчивости пластической деформации металлов, основанную на классических представлениях об устойчивости систем, сформулировали критерии устойчивости, которые имеют достаточно простое математическое выражение. Эти критерии позволяют определить момент перехода металла к новому механизму деформации, например, к ротационной пластичности, предсказать момент разрушения металла, располагая информацией о начальной стадии кривой а(е). [c.265] Нами были получены закономерности изменения пластичности при изменении структуры или условий деформации металла и тем самым построены основы новой теории формирования свойств металла при его обработке. [c.265] Мы рассмотрели одно из самых интересных явлений в материаловедении - сверхпластическую деформацию металлов и дали ему свою интерпретацию как явлению пластического резонанса . [c.265] Вооружившись теорией, изложенной в этой книге, можно решить многие проблемы, которые стоят в современном материаловедении - от получения сверхпрочных материалов до широкой реализации сверхпластичности. И тем не менее нельзя сказать, что данная теория способна снять все существующие проблемы, что предложенная модель может рассчитывать изменение свойств в любых условиях деформации. Любая модель, любая теория, как нам хорошо известно, является лишь приближением к реальным процессам, протекающим в металлах. [c.265] Вернуться к основной статье