Деформационное упрочнение металлов

Изучение процесса деформационного упрочнения металлов и сплавов во всем интервале пластической деформации вплоть до разрушения, а также моделирование технологических операций и условий эксплуа- [c.27]

Наиболее точно и полно закономерности деформационного упрочнения металла на всем протяжении его пластической деформации отражаются диаграммами, которые представлены в истинных координатах (5 — е). [c.29]

В работе [254] указывается, что построение теории деформационного упрочнения металлов требует теоретического и экспериментального определения двух структурных параметров, имеющих размерность длины. Один из них, I, определяет связь между деформирующим напряжением и тонкой структурой материала. Обычно I = Согласно [254], между безразмерными параметрами т/С и ЬИ существует линейная зависимость [c.104]

Таким образом, при построении теории деформационного упрочнения металлов важное значение приобретает структурный параметр L — средняя длина свободного пробега дислокаций, физическая трактовка которого весьма затруднительна. Более того, Эванс [261] высказывал точку зрения, что физическая интерпретация параметра L вообще невозможна. В этом направлении интересны результаты исследований Б. И. Смирнова [66]. [c.107]

Механическая неустойчивость образца при растяжении, или переход от общей деформации к локальной только в шейке, возникает из-за того, что на определенном этапе деформации уменьшение среднего поперечного сечения образца перестает компенсироваться деформационным упрочнением металла. Вследствие этого нагрузка в процессе деформации проходит через максимум, и дальнейшая деформация в шейке происходит уже при снижении нагрузки. [c.164]

Увеличение числа дефектов в решетке и их взаимодействие, а также дробление зерен на фрагменты и блоки и увеличение угла их разориентировки является основной причиной деформационного упрочнения металлов. [c.110]

Авторы, объясняющие влияние механической обработки на усталость одними остаточными макронапряжениями, исключают деформационное упрочнение металла поверхностного слоя. Например, повышение усталостной прочности после упрочняющей обработки связывают с остаточными напряжениями сжатия, которые, накладываясь на растягивающие напряжения от внешней нагрузки, снижают результирующее напряжение в поверхностном слое. [c.164]

В результате пластического деформирования кристаллическая решетка металла искажается, увеличивается плотность дислокаций и концентрация вакансий, происходит дробление зерна на фрагменты и блоки и их взаимная разориентировка, возрастает накопленная внутренняя энергия. При невысоких температурах все это ведет к деформационному упрочнению металла по сравнению с недеформированным. [c.200]

Пластическая деформация есть выражение сдвигов, происходящих под действием нагрузки в кристаллической решетке. В поликристал-лических телах, каковыми являются металлы, сдвиги происходят по направлениям, ориентированным к приложенной силе под углом 45°, т. е. по направлениям действия максимальных касательных напряжений. Сдвиги идут не по границам зерен, а внутри их, и начинаются с тех зерен, у которых с направлением действия указанных напряжений совпадают плоскости кристаллов с наибольшей плотностью атомов. Затем в пластическую деформацию вовлекаются зерна с иной ориентацией атомов. Дислокация может рассматриваться как граница незавершенного сдвига./В результате взаимодействия отдельных дислокаций между собой возникают различного рода барьеры, препятствующие дальнейшему движению дислокаций. Кристаллическая решетка искажается, в результате происходящих сдвигов на месте бывших зерен образуются продукты их разрушения — вытянутые вдоль приложенной силы обломки зерен или блоки. Растет плотность дислокаций, меняется не только взаимное расположение атомов в кристаллической решетке, но и многие узлы ее оказываются не заполненными атомами, т. е. наряду с ростом количества дислокаций увеличивается количество вакансий. Все этО вместе взятое и ведет к деформационному упрочнению металла при холодной пластической деформации. [c.96]

ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ [c.46]

Итак, сопоставление и анализ расчетных данных, полученных по соотношению (2.9), с результатами экспериментов по определению деформационного упрочнения металлов позволяют утверждать, что все расчеты и логические построения, выполненные в предыдущей главе, были направлены на доказательство, как выяснилось, довольно простого и во многом очевидного, но крайне важного положения деформационное упрочнение является мерой удаления системы от равновесного состояния во время пластической деформации, численно характеризует сформированные при этом структуры, с его помощью можно рассчитать изменение энтропии системы. [c.50]

Рис. 44. Влияние нагрева при отжиге на изменение структуры деформационно-упрочненного металла (а, б, в, г) и величину его механических свойств

Влияние нафева при отжиге на микроструктуру деформационно-упрочненного металла и величину механических свойств (пластичности, прочности) схематически представлено на рис. 44. [c.133]

Определяя величину сг к, надо учитывать общее деформационное упрочнение металла (влияние степени и скорости деформации, схемы нагружения, среднего гидростатического давления) и специфические условия деформации на контакте. [c.44]

В работах Малыгина [201—203] развита последовательная теория ячеистых дислокационных структур, образующихся в ГЦК-металлах как на стадии легкого скольжения, так и на второй-третьей стадиях деформационного упрочнения, т.е. в условиях множественного скольжения. Выделяются следующие стадии формирования ячеистой структуры образование сплетений и жгутов дислокаций при одиночном скольжении возникновение дислокационных клубков и стенок на второй и замкнутых дислокационных ячеек на третьей стадиях деформационного упрочнения металлов с ГЦК-решеткой. [c.112]

При рекристаллизационном отжиге деформационно упрочненный металл нагревают несколько выше температурного порога рекристаллизации. В результате отжига материал приобретает такие же механические свойства, какие он имел до деформации. [c.71]

Специальные исследования [10] показали, что почти все влияние температуры на кривую деформационного упрочнения металлов с г. ц. к. решеткой связано с тем, что металл в деформированном состоянии имеет различную структуру, возникающую при разных температурах, и не обнаружено очень большого изменения напряжения течения с изменением температуры отношение напряжений течения при двух температурах сохраняется практически постоянным в широком интервале деформаций. Для металлов с о. ц. к. решеткой отношение напряжений течения при разных температурах не остается постоянным при изменении деформаций, напряжение течения весьма чувствительно к температуре. [c.245]

Теоретический материал книги углублен и дополнен. В книгу введено рассмотрение задач пластического течения, методика решения которых основана на базе существования связи напряжений с компонентами скорости деформации. Указанное обстоятельство связано с использованием аппарата малых деформаций, соответствующих переходу рассматриваемого процесса формоизменения в данную текущую стадию из предшествующей весьма близкой. При необходимости учета деформационного упрочнения металлов, в отдельных зонах деформируемого тела устанавливается непосредственная связь напряжений с компонентами итоговой (результативной) деформации. [c.4]

Выше мы уже видели, что общая постановка задачи пластического формоизменения твердых тел и ее теоретическое решение,, в том числе, очевидно, и общая задача горячего пластического формоизменения металлов представляют непреодолимые затруднения. Однако ввиду того, что при температурах ковки деформационным упрочнением металла можно пренебречь, при анализе горячих процессов принимается упрощающее допущение о независимости интенсивности напряженного состояния а,- от итоговой деформации. [c.206]

Детали и узлы штампов 358 Деформационное упрочнение металлов 491 Диаграмма условных и истинных напряжений 489 [c.517]

Если в зоне пластической деформации превалируют деформации одноосного или двухосного растяжения (например, при формовке, см. табл. 5), штампуемость металла больше зависит от /г, так как интенсивность деформационного упрочнения металла может превалировать над интенсивностью его утонения. Хорошая штампуемость листовой стали наблюдается при J [c.23]

При холодной вырубке и пробивке напряжение текучести увеличивается с увеличением степени деформации вследствие деформационного упрочнения металла. Если считать, что изме- [c.55]

На рис. 2 показаны наиболее характерные кривые деформационного упрочнения металлов и сплавов, полученные при пласто.метрических испытаниях [c.10]

Рассмотрим деформационное упрочнение металла, происходящее в произвольном объеме V, которому можно придать смысл как микро-, так и макрообъема. Проанализируем два случая первый - дислокации располагаются хаотически, не образуя структур во время пластической деформации второй - дислокации образуют структуры, которые можно охарактеризовать величиной структурной энтропии (см. рис. 1.8). [c.47]

Г ц1. 59. Влияние нагрС1 а пи механические свойства и изменение структуры деформационно-упрочненного металла [c.83]

В кавитационном разрушении материала определенное значение имеет абразивное изнашивание, так как в потоке жидкости в том или ином количестве всегда имеются абразивные частицы [37]. На разрушение влияет и электрохимическая коррозия, которая сказывается в большей степени при малых скоростях потока. Наиболее весомым процессом, определяющим разрушение материала в процессе кавита-Дйи, является механическое силовое воздействие, приводящее к разрушению при контактировании. При таком воздействии разрушение может произойти вследствие усталости либо хрупкого или вязкого отделения частиц. Кавитация вызывает пластическую деформацию поверхностных слоев. При создается определенная степень Деформационного упрочнения металла Возможным последующим разупрочнением. Однако, как правило, в процессе кавитации наблюдается повыше-йе твердости, что указывает на пре-JiaaaHne процессов упрочнения. При J еличении кавитационного воздей-таия свойства металла (прочность, [c.167]

Деформационное упрочнение металлов обусловливается сложными коллективными процессами, включающими формирование диссипативных структур в виде пространственно-неоднородных стационарных состояний. Образование ячеистой структуры как первой из структур неустойчивого пластического течения характерно для ПД в диапазоне низких и умеренных температур (Т/Т = 0,1 0,07) [139, 195—197]. С технологической точки зрения, для получения достаточно пластичных сплавов среди прочих факторов благоприятна ячеистая дислокационная структура [168]. Так, в экспериментах "in situ" при растяжении тонкой бериллиевой фольги [197] наблюдали, что продвижение трещины происходит за счет образования микронор по границам ячеек. Притяжение дислокаций, составляющих стенки ячеек, к поверхности трещины существенно уменьшает энергию системы и затрудняет продвижение трещины. [c.111]

В процессе пластической деформации происходит взаимодействие дефектов кристаллической решетки, в частности, дислокаций, которое обусловливает деформационное упрочнение металлов. Современные теории стремятся объяснить наблюдаемые экспериментальные кривые деформационного упрочнения и определить зависимости напряжений и деформаций, исходя, в основном, из расположения и взаимодействия дислокаций. Справедливость различных теорий, каждая из которых содержит ряд произвольно выбранных параметров, обусловливается большим или меньшим соответствием экспериментальным данным [53]. Принципиально новые научные положения о стадийности пластической деформации, рассмотренные выше, отражают развитие и накопление в материале повреждений — деструкционный характер деформирования. Изучение напряжений и деформаций и их соотношения при деформировании с позиций выявления и оценки нарушений сплошности в материале и полученные в этом направлении результаты позволили установить закономерности поведения материала, вскрывающие деструкционный характер деформирования. Впервые на диаграммах напряжение — деформация выявлена критическая точка, которая определяет переход к преимущественно деструкционной стадии деформации. На основании параметров диаграммы 5—61/2 разработаны пути количественной оценки степени деструкции пластически деформированного металла. [c.22]

При анализе деформационного упрочнения металлов участок Оа обычно не рассматривается и первой стадии деформационного упрочнения соответствует линейный участок ab, на котором коэффициент упрочнения относительно мал (dtldg порядка 10 G). Второй участок Ьс также лрямолянеен, но его наклон значительно больше— здесь коэффициент упрочнения dt/dg — порядка 10 G. Наконец, последний, третий участок k характеризуется параболическим законом изменения напряжения в зависимости от деформации — с увеличением деформации степень упрочнения уменьшается. [c.113]

В противоположность строго обратимым изменениям температуры, сопровождающим процессы деформирования упругих тел, существуют явления, связанные с необратимым деформированием, например с текучестью ковких металлов, когда происходит необратимое превращение в тепло механической работы, затрачиваемой на деформацию. Хорошо известно, что, когда образец вязкого металла быстрым растяжением выводится в пластическое состояние, он нагревается, особенно в области шейки. Точные калориметрические измерения выделяющегося при этом тепла впервые выполнил Хорт ). Хорт, Тэйлор, Фаррен и Квинни 2) показали, что механическая работа, совершаемая при растяжении образцов вязких металлов, не превращается полностью в тепло. Заметная часть этой работы (около 10% или несколько меньше для стержней из малоуглеродистой стали) переходит в скрытую упругую энергию, которая каким-то образом накапливается в испытавшем деформационное упрочнение металле (вероятно, в упруго изогнутых прослойках, содержащихся в пластически продеформированных кристаллических зернах). Раш ) путем увеличения последовательными ступенями растягивающей нагрузки, которая прикладывалась к стержням из малоуглеродистой стали, обладающей четко выраженным пределом текучести, и путем записи температуры этих стержней впервые обнаружил, что в упругом диапазоне температура падает, а в момент достижения предела текучести внезапно увеличивается. [c.18]

Для упрощения вычисления работы 1 , требуемой при создании пластического прогиба мембраны, мы будем считать, что в начальном плоском состоянии мембрана не нагружена и примерно равномерно растянута во всех тангенциальных направлениях растягивающими напряжениями одинаковой величины. Известно, что это последнее допущение не может быть верным по двум причинам во-первых, из-за того, что условия, предписанные на граничной кривой, требуют, чтобы деформации в касательном к этой кривой направлении обращались в нуль и в то же время они должны принимать конечные значения в перпендикулярном к ней направлении, вследствие чего вдоль контура мембранные напряжения имеют в этих двух направлениях различные значения во-вторых, из-за того, что благодря деформационному упрочнению металла толщина мембраны на последней стадии необратимой деформации будет меняться от точки к точке. Для [c.112]

Особенности протекания пластической деформации в разобщенных кристаллах двух поверхностей под действием развивающихся давлений от внешних сил и нагрева рассмотрены М.Х. Шоршоровым [60]. Была разработана методика измерения в динамическом режиме контактного электросопротивления, позволившая оценить влияние процессов изменения площади физического контакта, деформационного упрочнения металла и изменения химического состава поверхностного слоя металла вследствие диффузии элементов. В первом случае происходит его падение, а в двух других - возрастание. Было показано, что физический контакт в общем случае носит упругопластический характер, причем доля той или иной составляющей зависит от условий эксперимента и, прежде всего, от температуры нагрева поверхностей. [c.321]

Значительное влияние вместе с тем имеют окалина как образовавшаяся при нагреве, так и возникающая во время самой горячей обработки давлением, а также поверхностные окисльг при обработке без нагрева. В последнем случае на условия трения также влияет деформационное упрочнение металла. [c.159]

Поверхностаое пластическое деформирование (ППД) применяется с целью деформационного упрочнения металла и создания в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, а также получения благоприятного профиля шероховатости поверхности. ППД весьма эффективно для повьппения сопротивления усталости, особенно для деталей, изготовленных из высокопрочных материалов, имеющих повышенную чувствительность к концентраторам напряжения. Наличие в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений снижает скорость распространения усталостных трещин. Малая шероховатость поверхности, имеющая большой радиус впадин, также способствует снижению концентрации напряжений на поверхности детали. Повышение износостойкости деталей обработкой ППД связано с формированием благоприятного профиля шероховатости, который сочетает хорошую опорную способность с достаточной маслоемкостью поверхности. [c.366]

На начальной стадии пластическая деформация монокристалла осуществляется движением дислокаций но одной системе плоскостей—стадия легкого скольжения. Дислокации на этой стадии перемещаются сравнительно беспрепятственно на большие расстояния, обеспечивая прогрессивную деформацию без значительного роста действующих напряжений (стадия I деформационного упрочнения). После стадии единичного (легкого) скольжения начинается стадия множественного скольжения — движение дислокации в двух и более системах. На этой стадии после значительной деформации дислокационная структура металла сильно усложняется и плотность дислокаций возрастает по сравпепшо с исходным состоянием на 4—6 порядков, достигая см" . [c.46]

Кривая 2 на рис. 40, а показывает, что в процессе растяжения металл испытьшает деформационное упрочнение (наклеп). [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...