Теплота, выделяемая при пластической деформации

Если внешние воздействия сняты (например, металл вышел из очага деформации), то сложная структура, сформированная во время пластической деформации, превращается в более простую при этом в пространство выделяется избыточная энергии в виде теплоты. Частичный самораспад структуры деформированного металла может происходить и в холодном состоянии за счет перемещения дислокаций под действием напряжений, создаваемых их мощными образованиями - скоплениями, стенками и другими, однако, наибольшую активность деструкция имеет при повышении температуры и активации диффузионного механизма. При этом протекают такие известные механизмы, как отдых, полигонизация, рекристаллизация - основные стадии термического разупрочнения. [c.64]

Форма режущей части инструмента не только обеспечивает его механическую прочность, теплостойкость, но и влияет на условия процесса резания степень пластической деформации срезаемого слоя, количества образующейся теплоты, условия ее отвода, силы резания. Указанные факторы часто оказывают противоречивое действие на процесс резания. Так, уменьшение переднего угла делает режущую часть резца более массивной, ио при этом одновременно увеличиваются силы резания, так как затрудняется процесс образования стружки, выделяется большое количество теплоты, интенсивность износа резца возрастает, стойкость снижается. Увеличение переднего угла облегчает процесс резания, но ухудшает условия отвода тепла, уменьшает прочность его режущей части при этом стойкость резца также уменьшается. [c.503]

Охлаждающее действие жидкости сильнее сказывается при обработке вязких металлов и при резании с крупным сечением среза, т. е. когда имеет место большее тепловыделение. При обработке чугуна смазывающе-охлаждающая жидкость снижает температуру резания в меньшей степени, чем при обработке стали. Это объясняется тем, что при обработке чугуна вследствие значительно меньших пластических деформаций и меньшего трения стружки надлома о переднюю поверхность резца теплоты выделяется меньше, чем при обработке стали, а следовательно, меньшей будет и интенсивность отвода теплоты жидкостью. [c.143]

Сварку трением осуществляют в результате совместной пластической деформации заготовок, поверхности которых предварительно нагреты трением при их относительном перемещении. Нагрев поверхностей происходит в результате трения при вращении одной из заготовок (рис. 27.11) или, что реже, при возвратно поступательном перемещении. При трении механическая энергия непосредственно в месте стыка переходит в тепловую. Нагрев происходит только в том месте, где необходимо поверхностным атомам сообщить энергию активации. В самих заготовках при этом теплота не выделяется. Вот почему затраты энергии при сварке в 5—10 раз меньше, чем при контактной стыковой сварке, где значительное количество энергии расходуется на ненужный нагрев заготовок. [c.422]

В 1948 г. М. Н. Лариным и его сотрудниками был предложен способ электроконтактного подогрева (ЭКП), при котором дополнительная теплота выделяется в месте контакта между обрабатываемой заготовкой и токоподводом, в качестве которого, в частности, может использоваться режущий инструмент. Именно этот последний вариант нашел применение в машиностроительном производстве. При ЭКП тепловыделение концентрируется на кон-тактируемых поверхностях инструмента, что обеспечивает снижение трения на этих поверхностях и повышение стойкости инструмента. Однако дополнительный нагрев не проникает в область пластических деформаций обрабатываемого материала, и, следовательно, работа деформирования по сравнению с обычным резанием не снижается. Именно поэтому ЭКП позволяет получить некоторое повышение стойкости инструмента, но не дает возможности существенно повысить производительность механической обработки. [c.9]

Холодная сварка (деформированием) основана на использовании пластической деформации материалов в месте соединения при сдавливании или сдвиге. Пока она нашла широкое применение только для достаточно пластичных материалов, таких как алюминий, медь и др. Процесс сварки идет при комнатной и даже отрицательной температуре в месте соединения теплота выделяется за счет энергии пластической деформации металла. Необходима зачистка соединяемых элементов от жира и удаление оксидных пленок в процессе деформации. [c.30]

В работе [76] по повышению температуры воды, которой заполнен калориметр, были проведены измерения теплоты, выделяющейся в процессе пластической деформации железа. Работу деформации рассчитывали исходя из площади под диаграммой напряжение — деформация образца. Было установлено, что 10% механической работы, затрачиваемой на пластическую деформацию железа, не выделяется в виде теплоты, а запасается в форме энергии в металле. [c.110]

Степень и скорость деформации оказывают на металл одновременно упрочняющее и разупрочняющее действия. Так, с увеличением степени деформации, с одной стороны, увеличивается наклеп металла, а следовательно, ухудшается его пластичность, но, с другой стороны, увеличение степени деформации интенсифицирует процесс рекристаллизации, что ведет к разупрочнению металла и улучшению его пластичности. Что касается скорости деформации, то ее увеличение уменьшает время протекания процесса рекристаллизации, а значит, ухудшает пластичность металла. Однако с повышением скорости деформации увеличивается количество выделившейся при деформировании теплоты, которая не успевает рассеяться в окружающую среду, нагревает металл и тем самым улучшает его пластические свойства. [c.286]

Контактная электрическая сварка является основным ввдом сварки давлением. Все способы контактной сварки основаны на нафеве и пластической деформации заготовок в месте их соединения. Нагрев осуществляется теплотой, которая выделяется при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части. [c.407]

Исследования показали, что запасенная энергия дислокаций на три порядка меньше работы силы трения. Такое несоответствие авторы [113 объясняют невозможностью точного экспериментального, определения,.истиншц.,, плотности дислокаций в момент контактного взаимодействия. Авторы предполагают, что измеренное значение силы трения объясняется преобладающей ролью дислокаций, приводящих к остаточной пластической деформации фольги, сдвигу и образованию канавок (толщина фольги 0,2— 0,5 мкм). Эти дислокации не должны сохраняться в фольге после прохождения ползуна, и энергия, затраченная на их образование, будет выделяться в виде теплоты. Приведенные в [113] электронные микрофотографии доказывают наличие остаточной пластической деформации и образование канавок в фольге, т. е. подтверждают точку зрения авторов. [c.55]

Прилегающий к наплавленному металлу участок основного металла, в котором под действием источников теплоты произошли структурные изменения, называется зоной термического влияния, или околошовной зоной. Околошовная зона по своей структуре не однородная, так как участки ее нагреваются до различных температур, начиная от температуры плавления и кончая температурой 100°С. Зона термического влияния при всех способах наплавки неизбежна, и независимо от химического состава основного металла в ней можно выделить три области. Первая — область, характеризующаяся температурой нагрева металла до жидкого или твердо-жидкого состояния вторая — с температурой нагрева, достаточной для полного или частичного претерпевания фазовых превращений третья —область, у которой температура недостаточна для протекания этих процессов, но в ней сохраняются изменения, вызванные деформацией металла под действием сварочных напряжений. Основной металл, следующий за третьей областью, не претерпевает пластических деформаций хотя в нем и существуют сварочные напряжения. [c.25]

Однако приведенные данные требуют уточнения. Надо учитывать прежде всего два существенных обстоятельства наличие при горячем пластическом деформировании двух противоположных процессов упрочняющего и разупрочпяющего (возврат и рекристаллизация), а также тепловой эффект пластической деформации. О возврате и рекристаллизации говорилось ранее. Тепловой эффект выражается в том, что энергия, расходуемая на пластическую деформацию, превращается в основном в теплоту. Тепловой эффект при прочих равных условиях уменьшается с увеличением температуры деформации, так как с повышением температуры падает напряжение текучести и снижается энергия, необходимая для деформации. Поэтому при одной и той же степени деформации данного образца в холодном и горячем состоянии в последнем случае тепла выделится меньше. Есл1< скорость деформации малая, то тепло будет рассеиваться и про цесс будет протекать почти изотермически. Наоборот, при боль ших скоростях деформации выделяющееся тепло повысит тем пературу тела, иначе говоря, будет наблюдаться температурный эффект. На основании сказанного температурный эффект прг горячей деформации меньше как вследствие выделения меньшего количества тепла, так и потому, что выделившееся тепло малс по сравнению с теплосодержанием нагретого металла. [c.68]

В других случаях для определения работы распространения трещины в элементах конструкций применяют метод тепловой волны, основанный на том, что более 95 % работы, истраченной на распространение трещины, идет на пластическую деформацию и превращается в теплоту. При распространении трещины теплота выделяется практически мгновенно на границе образовавшейся трещины и в дальнейшем распространяется, как от мгновенного плоского источника. На некотором расстоянии от места прохождения трещины заранее на поверхности металла или в глубоких тонких отверстиях приваривают электроды в виде проволок диа-метрйм 0,2 мм, образуя, таким образом, термопары (рис. 3.41, а). Спай 1 должен располагаться на расстоянии V = 3 15 мм от трещины, а спай 2 — на достаточном расстоянии, чтобы, когда температура в точке 1 достигнет максимума (рис. 3.41, б), температура в точке 2 изменилась бы незначительно. Без учета теплоотдачи, которая в данном случае из-за малой разности температур тела и воздуха ничтожна, Сд можно определить по формуле [c.125]

Проковка применяется как в процессе сварки по остывающему металлу, так и после полного остывания. Проковкой осаживают металл по толщине, создавая пластические деформации удлинения в плоскости, перпендикулярной направлению удара. Этим достигают уменьшения растягивающих или даже появления сжимающих остаточных напряжений. Эффект от проковки зависит от температуры, количества теплоты, которое выделяется при проковке, и значения пластической деформации. Если температура в зоне проковки выше, чем в остальном (непрокованном) металле, то в процессе последующего остывания и температурного сокращения металла сжимающие напряжения будут уменьшаться и могут перейти даже р растягивающие. При холодной проковке нагрев обычно невелик и можно создать высокие сжимающие напряжения. Проковка ведется механизированным инструментом с малыми (до 6— 7 м/с), средними (до 100 м/с) и высокими (более 100 м/с) скоростями движения бойка. Проковка маневренна, в этом ее преимущество перед другими методами. Следует опасаться снижения пластичности металла вследствие ее исчерпания при проковке. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...