Деформирование Работа

Штампы для горячего деформирования работают в жестких условиях нагружения и вы.ходят из строя (разрушаются) вследствие пластической деформации (смятия), хрупкого разрушения, образования сетки разгара (трещин) и износа рабочей поверхности. Поэтому стали, применяемые для штампов, деформирующих металл в горячем состоянии, должны иметь высокие механические свойства (прочность и вязкость) при повышенных температурах и обладать износостойкостью, окалиностойкостью и разгаростойкостью, т. е. способностью выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования раз гарных трещин. Кроме того, стали должны иметь высокую износостойкость и теплопроводность для лучшего отвода теплоты, передаваемой обрабатываемой заготовкой. [c.361]

Путем анализа работы различных групп подэлементов могут быть рассмотрены и более сложные программы сложного циклического нагружения, например, когда циклическое воздействие неортогонально но отношению к статическому или является несимметричным, а также при наличии выдержек в цикле в условиях неизотермического нагружения. Заметим, что в любом случае, когда само циклическое воздействие является пропорциональным (непропорциональность нагружения определяется наличием соответствующей статической составляющей), в стабилизированном состоянии под-элементы делятся на две основные группы соответственно своеобразному разделению функций между ними. Подэлементы, отнесенные к первой из них (группа I на рис. 4.13), испытывают циклическое неупругое деформирование, и наличие постоянной составляющей никак не отражается на их поведении вторая часть подэлементов (группы II и III) при циклическом деформировании работает упруго и уравновешивает постоянную составляющую напряжений. Чем больше размах циклической деформации, тем относительно меньшее число подэлементов принадлежит ко второй части, тем большей может быть накопленная деформация. И тем более данное состояние приближается к условиям, при которых рост деформации по числу циклов не ограничен. [c.100]

На участке упругого деформирования работа деформации равна приращению упругой энергии (работа разрушения равна нулю), на площадке текучести приращение упругой энергии отсутствует, а работа деформации равна работе разрушения, точнее, диссипации энергии при пластическом деформировании. На участке ниспадающей ветви работа разрушения больше, чем работа деформации. Это отличие тем сильнее, чем круче спадает диаграмма на заключительной стадии деформирования. Процесс разрушения дополнительно (кроме притока энергии извне) поддерживается за счет освобождения потенциальной энергии упругого деформирования. [c.139]

Условия работы штампов. Штампы холодного деформирования работают в условиях высоких и переменных нагрузок, которые характеризуются 1) высокими знакопеременными напряжениями, 2) изнашиванием рабочих частей, 3) повышенными температурами (до 400—500° С) при деформировании высокопрочных материалов и высокой интенсивности штамповки. [c.725]

В работе [25] было показано, что предельная работа деформирования (работа разрушения) металла может быть приближенно найдена по формуле [c.151]

Стали для штампов горячего деформирования. Штампы для горячего деформирования работают в более сложных условиях. Поэтому, кроме перечисленных свойств, стали для таких штампов должны обладать жаропрочностью, красностойкостью, термостойкостью Они должны быть также минимально чувствительными к отпускной хрупкости, так как в процессе эксплуатации может неоднократно происходить нагрев штампов до высоких температур. Кроме того, эти стали должны обладать и хорошей теплопроводностью, чтобы тепло быстро отводилось от рабочей поверхности, и т. д. [c.241]

Во-вторых, в процессе своего движения все эти физические тела могут в той или иной степени деформироваться, изменять свою форму и объем. При этом совершаемая при деформировании работа может переходить в тепло, так что приходится рассматривать не только механическую, но и другие (в первую очередь тепловую) формы движения материи. [c.8]

Пружины витые деформированные — Работа 73, 74 --закрученные — Работа прн разворачивании 74 [c.402]

Количество тепла, выделяющегося в металле при пластической деформации, меньше энергии, затраченной на деформирование. До 10- 20%. идущей на деформирование работы поглощается метал- [c.38]

Штампы для горячего деформирования работают в тяжелых условиях. Деформация поковок и штамповок производится при высоких температурах, в условиях износа, тепловых и ударных циклических нагрузок. Поэтому к сталям для штампов горячего деформирования предъявляют требования высокой тепло, окалино-и износостойкости, термической и ударной выносливости. " Кроме того, особенно крупные штампы должны обладать высокой прокаливаемостью и хорошо обрабатываться резанием. [c.180]

Инструмент холодного деформирования работает в условиях повышенного износа, при различном характере нагружения (плавное и ударное), значительных нагрузках до 220 250 кгс/мм (2200—2500 МН/м ) и более, при нагреве (до 100° С и выше) и резких перепадах температур (до 80—90° С), т. е. находится в сложно-напряженном состоянии. Поэтому данный инструмент должен обладать высокой твердостью и износостойкостью, достаточной вязкостью и малой деформируемостью при закалке, высоким сопротивлением пластической деформации и хрупкому разрушению, достаточной прокаливаемостью и теплостойкостью на него не должен налипать металл. Малая деформируемость при закалке необходима для инструмента сложной формы. [c.279]

Представленные в настоящей и следующей главах исследования также основываются на взаимосвязи между физическими процессами деформирования и разрушения и макроскопическим поведением материала. Отличие от других работ указанного направления состоит в выборе структурного уровня рассмотрения физических механизмов и процессов — это в основном структурный уровень, промежуточный между микроскопическим и макроскопическим, т. е. мезоскопический уровень. Для анализа повреждения и разрушения поликристаллических металлов такой структурный уровень, как правило, соответствует зерну. Такой выбор позволяет, с одной стороны, уйти от излишней детализации атомных, дислокационных и других структурных процессов, с другой — сформулировать критерии разрушения в терминах механики сплошной среды. [c.51]

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

При квазистатическом деформировании в области хаотического распределения дислокаций для напряжений течения а согласно работе [231] имеем [c.94]

Допустив, что циклическое деформирование материала описывается обобщенной диаграммой циклического деформирования, и учитывая (2.33), параметр согласно работе [124 можно определить по зависимости [c.95]

Штампы для холодного деформирования работают в условиях высоких переменных нагрузок, выходят из строя вследствие хрупкого разрушения, малоцикловой усталости и изменения формы и размеров за счет смятия (пластической деформации) и износа. Поэтому стали, используемые для изготовления штампов, пластически деформирующих металл при нормальных температурах, должны обладать высокой твердостью, нзносостой костью и прочностью, сочетающейся с достаточной вязкостью. В процессе деформирования с большей скоростью штампы разогреваются до 200—350 °С, поэтому стали этого класса должны быть и теплостойкими. Для крупных штампов необходимо обеспечить высокую прокаливаемость и небольшие объемные изменения при закалке. Если в процессе термической обработки происходит искажение сложной конфигурации штампа, то необходимо проводить доводку штампа до требуемых размеров, что не всегда осуществимо. Наиболее часто применяют стали, состав и термическая обработка которых приведены в табл. 29. Высокохромистые стали Х12Ф1 и Х12М относятся к ледебуритному классу и содержат 16—17 % карбидов (Сг, Ее), Q. Стали обладают высокой износостойкостью и при закалке в масле мало деформируются, что важно для штампов сложной формы. [c.358]

При пластическом деформировании работа, совергаенная напряжениями на компонентах пластической деформации, необратима. Введем диссипативную функцию В, определяюгцую скорость рассеивания механической энергии в единицу времени в единице объема [c.30]

Рис. 3. Относительные. значения поглощениой энергии в зависимости от затраченной на деформирование работы (А) для серебра (чистоты 99,99%) i—при температуре 78°1 г — при те.м-пературе 293° К.

Работа Колемана и Нолла по простым жидкостям... основывается на противоположной предпосылке, которую труднее принять с физической точки зрения из-за природы доступных нам экспериментальных методик. Постулируется..., что напряженное состояние элемента... должно полностью определяться предысторией деформирования... Не представляется самоочевидным, что этот постулат справедлив для всех реальных жидкостей. Например, может [c.242]

На первый взгляд может показаться странным, что ньютоновское уравнение состояния, которое появляется как асимптотическое решение общей теории простых жидкостей (и получается из уравнения (7-7.9) при Л 0), предсказывает в отношении распространения разрывов результаты, качественно отличающиеся от тех, которые следуют из теории простой жидкости. Однако в действительности это лишь кажущийся парадокс, так как методика, посредством которой ньютоновское уравнение получается из теории простой жидкости, налагает определенное ограничение на рассматриваемые предыстории деформирования, требуя их непрерывности в момент наблюдения (см. обсуждение, следующее за уравнением (6-2.3)). Это условие в сильнейшей степени нарушается в рассмахриваемой задаче. По существу, аналогичные трудности возникают для любого типа уравнения состояния /г-го порядка. Они подробно рассматривались в работе Колемана и др. [44] для жидкости второго порядка. Уравнение движения жидкости второго порядка в рассматриваемом течении имеет вид [c.296]

Работа деформации равна потенциальной энергии деформированного тела и составляет половину произведения силы на удлинепие. [c.143]

Под работой зарождения трещины понимают работу, затраченную на макродеформацию образца до зарождения на дне надреза трещины. Эта величина (Оз) для д чого материала пропорциональна деформированному объему металла, а последнее пропорционально остроте надрсзл. [c.81]

Инструмент для деформирования металла в холодном состоянии должен иметь высокую твердость (практически не ниже ВДС 58). В ряде случаев высокая твердость (выше HR 62) обеспечивает и более высокую стойкость в работе. Поэтому для такого рода инструмента применяют стали с содержанием углерода не менее 1% состояния низкоотпущенного мартенсита, т. е. после закалки и низкого отпуска. Для таких инструментов применяют такие стали, с которыми мы познакомились в п. 1 и 2 этой главы. [c.433]

Так как направление волокон зависит от характера деформирования заготовки, то в готовой детали желательно получить такое расположение волокон, при котором она имела бы наилучшие свойства. При этом обидие рекомендации следуюш,ие необходимо, чтобы наибольшие растягиваюш,ие напряжения, возникающие в деталях в процессе работы, были направлены вдоль волокон, а если какой-либо элемент этой детали работает на срез, то желательно, чтобы перерезывающие силы действовали поперек волокон необходимо чтобы волокна подходили к наружным поверхностям детали по касательной и не перерезались наружными поверхностями детали. [c.59]

Различают давильные работы без утонения и с утонением стенки. Схема давильных работ без утонения стенки показана на рис. 3.46, а. Предварительно вырубленную заготовку продольным суппортом прижимают к торцу формы-пуансопа (обычно деревянной), укрепленной на вращающейся планшайбе токарно-давильного станка. На наружной гюверхности заготовки создают давление торцом давильника (рычага). Заготовка проскальзывает под давильником, который вызывает местную деформацию. Постепенное деформирование заготовки по всей поверхности позволяет придать заготовке форму иуансона,. [c.113]

Схема всестороннего сжатия металла при прессовании приводит к значительным удельным усилиям, действующим на инструмент. Поэтому инструмент для прессования работает в исключительно тяжелых условиях, испытывая кроме действия больших давлений действие высоких температур. Износ инструмента особенно велик при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов из-за высоких сопротивления деформированию и температуры горячей обработки. Инструмент для пресования изготовляют из высококачественных инструментальных сталей и жаропрочных сплавов. Износ инструмента уменьплают применением смазочных материалов, например, при прессовании труднодеформируемых сталей и сплавов используют жидкое стекло со специальными свойствами. Основным оборудованием для прессования являются вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы. [c.116]

Деформирование и срезание с заготовки слоя металла происходит под действием внешней сплы Р, приложенной со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Напрянление векюра силы совпадает с вектором скорости резания v. Работа, затрачиваемая на деформацию н разрушение материала заготовки (Pv), расходуется на упругое м пластическое деформирование металла, его разруиюппе, преодоление сил трения задних поверхностей инструмента о заготовку и стружки о переднюю поверхность инструмента. [c.263]

Чаще всего при обработке резанием применяют смазочно-охлаждающие жидкости. Обладая сма ывающими свойствами, жидкости снижа.ют трение стружки о переднюю поверхность инструмента и задних поверхностей инструмента о заготовку. Одновременно снижается работа деформирования. Общее количество теплоты, вы- [c.270]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т. е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали станонится менее чувствительными к усталостному разрушению, новьипаются их коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки, В ходе обработки шаровидная форма кристаллов поверхности металла может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформации, образуется упорядоченная структура волокнистого характера. Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным. [c.385]

Традиционным подходом к решению задач упруговязкоплас-тичности (наличие мгновенной пластической деформации и деформации ползучести) при переменном во времени термосиловом нагружении является комбинация двух отдельных задач — упругопластической и вязкоупругой. Найденные из первой задачи пластические деформации являются начальными деформациями для задачи вязкоупругости, решение которой осуществляется численным интегрированием во времени уравнений ползучести с применением шагово-итерационной процедуры метода начальных деформаций [10]. Как видно, такой метод исключает возможность анализа НДС элемента конструкции, когда пластическое (неупругое) деформирование материала обеспечивается мгновенной пластической деформацией и деформацией ползучести одновременно. Для решения подобного рода задач можно использовать подход, разработанный в работах [43, 44]. Он основан на введении мгновенных поверхностей текучести, зависящих не только от неупругой деформации (неупругая деформация равна сумме мгновенной пластической деформации и деформации ползучести далее неупругую деформацию будем называть пластической), но и от скорости деформирования. В этом случае решение вязкопластической задачи сводится [c.13]

Рассмотрим результаты фрактографических исследований. Предпринятый в работе [212] анализ поверхности разрушения указанных сталей показал, что в условиях одноосного растяжения смена механизмов разрушения при изменении температуры испытания подчиняется общим для простых моно- и поликрг.с-таллов с ОЦК решеткой закономерностям и в изломе можно наблюдать следующие фрактуры скол, расслоение, чашечную. При Т = —196 °С разрушение происходит по механизму микро-скола. В качестве примера на рис. 2.4, а и б показана поверхность разрушения стали 15Х2НМФА в исходном состоянии и после термообработки. Характерный размер фасеток скола составляет 10—20 мкм. С повышением температуры деформирования в изломе появляются вязкие составляющие расслоения и ямки. В температурном интервале от —160 до О °С фрактура становится смешанной присутствуют трещины расслоения, фасетки скола и ямки (рис. 2.4,в) с ростом температуры постепенно уменьшается доля хрупкой составляющей и увеличивается вклад вязких компонент. При Г >—100 °С фасеток скола в изломе нет, в температурном диапазоне от —100 до —50 °С количество расслоений максимально (средняя их плотность по- [c.53]

Предположим, что в первом варианте микротрещина зародилась в плоскости скольжения (например, по механизму Гилмана—Рожанского [25, 247]) и ориентирована параллельно сдвиговым напряжениям, т. е. подвергается только П моде деформирования. В этом случае распределение напряжений у ее вершины согласно работе [199] таково, что т (/Ос(= 1,03, где т г и Ос1 — сдвиговое и растягивающее напряжения у вершины трещины, действующие в плоскостях скольжения и спайности соответственно (Tsi = Tre e=o Ос( = (fee 10 450 где г, 6 — полярные координаты, отсчитываемые от вершины микротрещины). Поскольку в данной ситуации для ОЦК металлов Тзг/сГсг Тт.п/сГт.п = = 0,24 0,28 (тт. п и От.п — теоретическая прочность на сдвиг и на отрыв соответственно), зародившаяся микротрещина не является устойчивой к сдвиговым процессам в ее вершине [230]. С возникновением микротрещины начинается эмиссия дислокации из ее вершины и, следовательно, рост такой микротрещины в процессе деформирования будет пластический, стабильный, контролируемый деформацией. Таким образом, зародышевая микротрещина, ориентированная параллельно сдвиговым напряжениям, растет по пластическому механизму и, следовательно, притупляется, становясь трещиной, не способной инициировать хрупкое разрушение. [c.68]

В соответствии с экспериментальными данными [211] принимаются следующие значения параметров, входящих в уравнение (2.73) / о = 1,0-10-4 мм бн = 0,72 Kp = 9fi-, рн = 20,0 мм . В результате численного решения уравнения (2.73) при различных значениях параметра С была получена искомая зависимость Ef = Bf dmlGi), представленная на рис. 2.23. При amlOi = = 0,53, что отвечает средней жесткости напряженного состояния на этапе деформирования при одноосном растяжении, расчетное значение Bf— 1,67. По данным работы [211], соответствующее экспериментальное значение е/=1,8-ь2,0. Из сопоставления расчетных и экспериментальных результатов видно, что модель дает весьма удовлетворительную оценку нижней границы критической деформации, что является следствием принятого в расчете допущения, при котором не учитывается деформация на этапе нестабильного слияния пор. [c.121]

Однако такие феноменологические модели малопригодны для экстраполяции результатов относительно кратковременных лабораторных опытов на реальные длительные сроки эксплуатации, а также для описания разрушения в условиях ОНС при сложных программах нагружения. В этой связи многие исследователи обращаются к анализу физических механизмов и моделей накопления повреждений при разрушениях, зависящих от времени. Выполненный во многих работах [240, 256, 306, 318, 324, 342, 392, 433] металлографический и фрактографиче-ский анализ показал, что снижение долговечности при уменьшении скорости деформирования при различных схемах нагру- [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...