Теплота деформации

Обрабатываемая деталь нагревается в основном теплотой деформации. Очевидно, температура детали должна уменьшаться с увеличением скорости резания, поскольку при этом уменьшается (фиг. 102). Подобный вывод подтверждается на практике при работе острым резцом в нормальных условиях. Однако по мере затупления резца и значительного уменьшения заднего угла а и угла в плане ф положение меняется. В последнем случае с увеличением силы трения заметно растут работа и теплота трения по задней поверхности резца и поэтому температура детали повышается с увеличением скорости резания v. На фиг. 104 показано изменение температуры детали при фрезеровании резьбы вращающимся резцом (вихревое нарезание). Замечаем неизменное повышение температуры детали по мере затупления резца. [c.131]

С увеличением скорости резания, толщины среза, теплоемкости обрабатываемого материала и уменьшением коэффициента теплопроводности в стружку уходит большая часть теплоты, возникающей от деформации срезаемого слоя. При обработке материалов с высокой теплопроводностью, а также при низких скоростях резания и тонких стружках 30. .. 50 % теплоты деформации может уходить в изделие. [c.447]

При малых скоростях резания и толщинах среза, а также при обработке деталей больших диаметров дополнительный нагрев стружки от теплоты деформации оказывается небольшим, так как теплота в значительной мере успевает уйти в глубь детали. При больших скоростях резания, малой теплопроводности, больших сечениях среза и малых размерах детали подогрев стружки становится существенным. [c.447]

В то время как у стружки основная масса теплоты возникает внутри (вследствие работы пластической деформации), у инструмента, наоборот, она появляется на наружной поверхности вследствие трения и теплопередачи от горячей стружки к более холодному инструменту. Таким образом в резец перейдет часть теплоты трения и часть теплоты деформации. Само собой понятно, что в результате теплопроводности тепло, образованное на поверхности резца, будет отводиться в тело резца. Другая часть тепла в силу теплопроводности уйдет в массу обрабатываемого материала и, наконец, небольшая часть тепла будет передаваться в окружающую среду. [c.124]

Источником тепла является теплота деформации, а теплоносителем — сама стружка. Стружка успевает отдавать тепло резцу только от слоев, лежащих в непосредственной близости к плоскости соприкосновения, при этом значительная часть тепла, получаемая резцом, будет отводиться в тело и в окружающую среду. Как следует из приведенной схемы, в этом случае температура в плоскости соприкосновения будет наивысшей для резца и наименьшей для стружки. [c.134]

Приведенные выше рассуждения базировались на равномерном распределении теплоты деформации на самом же деле, как мы выяснили раньше, температура в различных точках внутри стружки будет различной. Температура точек, расположенных на внутренней поверхности стружки, прилегающей к резцу, выше, чем на наружной поверхности. [c.135]

Равномерная по объему заготовки температура штампуемого металла. В начальный момент деформирования температура заготовки и инструмента одинакова и изменяется лишь в результате теплового эфi ктa деформации. При небольших скоростях деформирования выделяющаяся теплота рассеивается и процесс можно считать чисто изотермическим. При деформировании с высокими скоростями температура заготовки или отдельных ее элементов повышается в результате теплового эффекта деформации. Такой процесс является политропным, и термин изотермический означает лишь равенство начальных температур нагрева заготовки и инструмента. Следует отметить, что неравномерность температуры в отдельных зонах заготовки, вызванная выделением теплоты деформации, значительно меньше разности температур глубинных слоев и зон, контактирующих при обычной штамповке с холодным или подогретым до невысокой температуры инструментом. [c.113]

В которое, кроме приводившихся ранее величин, входит доля теплоты деформации в стружке при работе с нагревом [c.91]

В выражение (81) входит функция Ги- Она учитывает влияние на температуру той части теплоты деформации, которая уходит в заготовку. Расчет Ги выполняют по формуле [c.93]

Выделяющаяся теплота повышает температуру тела. Температура тела зависит не только от выхода теплоты и степени деформации, но и от скорости деформации, так как теплота деформации не только нагревает металл, но и рассеивается в окружающее пространство с тем меньшей скоростью, чем выше скорость деформации. Повышение температуры АТ некоторого объема тела в адиабатических условиях определяется зависимостью [c.22]

К физическим относят процессы, которые, изменяя физические свойства вещества, не изменяют строение элементарных частиц, из которых состоит данное вещество, и не приводят к изменению его химических свойств. При сварке — это нагрев металла, его плавление и кристаллизация, распространение теплоты, деформация изделия. [c.8]

При меньшем значении будут получаться швы, склонные к образованию горячих трещин, при больших слишком широкие швы с малой глубиной провара, что нерационально с точки зрения использования теплоты дуги и приводит к увеличенным деформациям. [c.186]

По сравнению с аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом плазменная дуга имеет ряд преимуществ. Во-первых, она является более концентрированным источником теплоты и вследствие этого обладает большей проплавляющей способностью. Плазменной дугой можно сваривать металл толщиной до 10 мм без разделки кромок и применения присадочного металла. При этом снижается тепловое влияние дуги на свариваемый металл и уменьшаются сварочные деформации. Во-вторых, плазменная дуга обладает более высокой стабильностью горения, что обеспечивает повышенное качество сварных швов. Это позволяет выполнять так называемую микро-плазменную сварку металла толщиной 0,025—0,8 мм на токах 0,5— 10 А. В-третьих, увеличивая ток и расход газа, можно получить так называемую проникающую плазменную дугу. В этом случае резко возрастет тепловая мощность дуги, скорость истечения и давление плазмы. Такая дуга дает сквозное проплавление и выдувает расплавленный металл (процесс резки). Недостаток плазменной сварки — недолговечность горелок вследствие частого выхода из строя сопел и электродов. [c.200]

Сварка трением относится к процессам, в которых используются взаимное перемещение свариваемых поверхностей, давление и кратковременный нагрев. Сварка трением происходит в твердом состоянии при взаимном скольжении двух заготовок, сжатых силой Р. Работа, совершаемая силами трения при скольжении, превращается в теплоту, что приводит к интенсивному нагреву трущихся поверхностей. Трение поверхностей осуществляется вращением или воз-вратно-поступательным перемещением сжатых заготовок (рис. 5.40). В результате нагрева и сжатия происходит совместная пластическая деформация. Сварное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между чистыми (ювенильными) контактирующими поверхностями свариваемых заготовок. Оксидные пленки на соединяемых поверхностях разрушаются в результате трения и удаляются за счет пластической деформации в радиальных направлениях. [c.222]

Температурные погрешности, т. е. изменения размеров и формы деталей под действием температуры. Причинами возникновения температурных деформаций являются метеорологические условия (температура воздушной среды на производстве), нагрев обрабатываемой детали вследствие выделения теплоты при резании. [c.59]

Учитывать тепловые деформации технологической системы в конкретных величинах при оперативном анализе погрешностей не представляется возможным. Однако при выполнении высокоточных операций их следует предотвращать, обеспечивая по возможности отвод теплоты из зоны резания. [c.64]

Циклической вязкостью называют свойство металлов частично превращать энергию упругих деформаций в теплоту вследствие внутренних потерь на трение. Чем больше циклическая вязкость, тем выше способность мета.тла гасить колебания при циклической нагрузке. [c.170]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Такая энергия активации может в общем случае сообщаться в виде теплоты (термическая активация), упругопластической деформации (механическая активация), электронного, ионного и других видов облучения (радиационная активация). [c.13]

Остальные параметры обобщенной модели не зависят от углового положения ротора и являются постоянными величинами, если пренебречь такими явлениями, как старение, деформация конструктивных элементов, упругость вращающегося ротора, зависимость активных сопротивлений от частоты переменного тока и т. п. Подобные допущения общеприняты в теории ЭМП. С учетом сделанных допущений рассматриваемая модель ЭМП представляет собой линейную систему с сосредоточенными параметрами, часть которых постоянна, а часть зависит от пространственного положения. Эта система позволяет моделировать электромеханические процессы при взаимном перемещении катушек, электромагнитные процессы в катушках с током и процессы выделения теплоты в активных сопротивлениях и при механическом трении вращения. Все остальные процессы и явления, присущие различным ЭМП, остаются за пределами возможностей модели. Тем не менее линейные модели с сосредоточенными параметрами оказываются достаточными для построения теории основных рабочих процессов ЭМП. [c.58]

Нагревостойкость, или способность нормально функционировать в определенном диапазоне температур, в ряде случаев является необходимым требованием к механизмам приборов и машин. Изменение температуры вызывает температурные деформации деталей, влияя на точность механизмов. Выделяемая теплота приводит к ухудшению условий смазки, а повышение температуры деталей выше определенных пределов снижает их нагрузочные способности. Для предотвращения нежелательных эффектов, вызываемых изменением температуры, в механизмах предусматривают отвод выделяемой теплоты с помощью систем охлаждения, введение в механизм специальных элементов температурной компенсации и т. д. [c.171]

Движение дислокаций сопровождается динамическими эффектами. Атомы приобретают кинетическую энергию и совершают колебания около вновь приобретенного положения равновесия. Следовательно, имеет место выделение теплоты образец при пластических деформациях заметно нагревается. Возникают и акустические эффекты. Они могут быть обнаружены даже на самой ранней стадии возникновения пластических деформаций с помощью специальной чувствительной аппаратуры. [c.78]

Как уже отмечалось выше, площадь прямоугольника 1 на рис. 3.11 равна площади параллелограмма 2 равенство площадей обеспечивается сохранением длины основания и высоты фигуры при деформации по направлению двойной стрелки. Плошадь прямоугольника I равна dp dvp, площадь параллелограмма 2 есть площадь элементарного цикла Карно и равна подведенной теплоте dqu умноженной на термический КПД [c.92]

Вследствие этого явления при пластической деформации возникают по меньшей мере следующие потоки энергии освобождаемой упругой энергии энергии разрушения, направленной на раскрытие трещин потоки теплоты, массы, дислокаций. Каждый из этих потоков необратим. Общее термодинамическое соотношение, выражающее первое и второе начала термодинамики, для превращений энергии при деформации можно записать в виде [c.113]

Характер распределения скорости около поверхности канала играет определяющую роль в процессах переноса теплоты и массы от газа к стенке и наоборот. Имеющиеся к настоящему времени в литературе результаты относятся только к циклонным и вихревым камерам [ 47 ], для внутренних поступательно-вращательных потоков обнаружен лишь факт деформации (большей заполненности) профиля скорости в пристенной зоне и уменьшение толпщны этой зоны под действием закрутки. [c.54]

Способ испытаний материалов на термомеханическую усталость предусматривает учет влияния теплоты деформации контробразца, что существенно приближает условия эксперимента к экспяу-атациониым. Образец закрепляют в захватах и при необходимости нагружают внешним усилием, обеспечивающим заданные уровень и знак иапряжеиий в исследуемом участке. Критерии термомеханической усталости число циклов до появления трещин, кинетика развития трещин, изменение макрорельефа поверхности, износ. [c.271]

Здесь 0д — температура деформации, зависящая от интенсивности источника теплоты деформации. Доля теплоты деформации в общем балансе теплоты при обработке ВКПМ мала (не более 15%) тогда можно ею пренебречь, положив д = 0. В этом случае формула (2.54) примет вид [c.39]

Несмотря на то, что в режущий инструмент отводится незначи тельное количество теплоты, в процессе резания температура инстру мента может достигать 800—1000 С. Это объясняется тем, что в инструменте сосредотачивается в основном теплота трения г частично теплота деформации, а при тренин значительно нагре ваются лишь тонкие поверхностные слои трущихся тел. Кроме того теплопроводность инструментальных материалов ниже теплопро водности обрабатываемого материала. [c.413]

Указанные условия реализуются различными способами сварки путем энергетического воздействия на материал в зоне сварки. Энергия вводится в виде теплоты, уиругопластической деформации, электронного, ионного, электромагнитного и других видов воздействия. В результате поверхностные атомы металлов и кристаллических неметаллических материалов образуют общие для соединяемых заготовок кристаллические решетки, а на поверхности пластмасс происходит объединение частей молекулярных цепей. [c.182]

Большая часть работы (до 95 %), затрачиваемой на деформацию металла, превращается в теплоту (металл нагревается), остальная часть энергии аккумулируется в металле в виде повышенной плотности несовершенств строения (вакансий и, главным образом, дислокаций). О накоплении энергии свидетельствует также рост остаточных напряжений в результате деформации. В связи с этим состояние наклепанного металла термодинамически неустойчиво. При нагреве такого металла в нем протекают процессы возврата, нолигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации. [c.53]

Отвод теплоты. Действенным средством снижения термических наяря-жений и деформаций, уменьшения короблений и сохранения прочности материала является уменьшение перепада температур. Этого достигают изоляцией детали от действия источника теплоты или увеличением теплоотвода в окружающую среду. При особо высоких температурах вводят системы с принудительным охлаждением (воздухом, маслом, водой). [c.391]

Рабочая температура втулки может значительно превышать температуру корпуса, например, при резком повышении частоты вращения, когда теплота, развивающаяся во втулке от трения, не успевает перейти в корпус. Большая разность температур наблюдается в пусковые периоды, когда втулка быстро разогревается, а корпус еще остается холодным. Если втулка выполнена из материала с более высоким коэффициентом линейного расширения, чем у. материала корпуса, то втулка, предварительно напряженная запрессовко1(, может приобрести остаточные деформации при последующем остывапип посадка втулки ослабевает. [c.396]

Уменьшеттие влияния температурных деформаций на рботу точных машин обеспечение постоянного температурного поля в месте установки машин уменьшение интенсивпостт внутренних источников теплоты подбор материалов с близкими или весьма малыми коэффициентами линейного расширения выбор оптимального направления вектора температурных деформаций. [c.483]

И.А. Одинг рассмотрел процесс разрушения металлов с точки зрения взаимодействия дислокаций и предложил считать предельную величину энергии упругой деформации равной скрытой теплоте плавления [179J. В этой работе энергия упругой деформации рассчитывалась не по величине, напряжений от внешних сил, а по значениям локальных напряжений, возникающих при взаимодействии силовых полей дислокаций. Роль внешних напряжений при этом сводилась к зарождению дислокаций и их перемешению. [c.328]

Было установлено, что в некоторых точках силового поля дв х сблизившихся дислокаций величина удельной энергии упругой деформации достигает, а иногда и превышает B jrH4HHy скрытой теплоты плавления. По принятому условию разрушение долхсгю происходить именно в этих локальных объемах. [c.328]

Заметим, что dU представляет собой полный дифференциал, так как внутренняя энергия U определяется начальным и конечным состоянием идеально упругого тела и не зависит от конкретного процеееа перехода из одного состояния в другое. Напротив, количество теплоты и, вообще говоря, работа деформации не определяются однозначно начальным и конечным состоянием тела, а зависят также от пути перехода из начального состояния в конечное. [c.52]

Границы с малыми углами 0 менее подвижны, чем с большими. Скорость проскальзывания по границе с большим углом примерно в 10 раз больше, чем с малым углом. Большеугловые границы более подвижны в связи с тем, что содержат повышенную концентрацию вакансий. Подвижность границ с большими углами демонстрируется хорошо известным фактором при рекристаллизации быстрее всех растут зерна, повернутые на значительные углы. Например, для г. ц. к. металлов при повороте на угол 30—40° вокруг оси [111] по отношению к своим соседям наблюдается отличие текстуры рекристаллизации от текстуры деформации. Согласно теории большеугловых границ Мотта межзеренное проскальзывание, т. е. относительное движение двух кристаллических поверхностей, происходит тогда, когда появляется разупрочненное состояние ( оплавление ) атомов вокруг каждого из островков хорошего соответствия. Свободная энергия F, необходимая для процесса разупрочнения, уменьшается с повышением температуры и в точке плавления будет равна нулю, а при абсолютном нуле будет равна пЬ, где L — латентная теплота плавления на атом, а п — величина, характеризующая структуру границы и соответствующую числу атомов в островке хорошего соответствия. Согласно этой гипотезе предлагается следующий вид функции F T) [c.171]

Величина ёдц = д (( )сИ представляет собой теплоту элементарного цикла Карно и равна, следовательно, работе этого цикла, которая выражается заштрихованной площадью на р—о-диаграм-ме (рис. 3.11). Ввиду малости заштрихованную фигуру можно считать параллелограммом, пренебрегая кривизной изотерм и адиабат. Как видно из рисунка, этот параллелограмм может быть получен путем деформации исходного прямоугольника деформация осуществляется в два этапа, на каждом этапе высота и основание [c.86]

В основе термодинамического подхода к изнашиванию и разрушению твердых тел лежит энергетическая аналогия механического (при деформации) и термодинамического (при плавлении и сублимации) разрушения тел. Энергия, затраченная на деформирование и разрушение твердого тела, сопоставляется с одной из термодинамических характеристик материала (теплотой сублимации, энтальпией в твердом и жидком состоянии, скрытой теплотой плавления). Тело рассматривается как сплошная однородная изотропная среда со статистически равномерно распределенными структурными элементами. Пластическое деформирование рассматривается как совокупность большого числа микроскопических актов атомно-молекулярных перефуппировок, связанных с генерированием источников деформации (дислокаций). Разрушение материала происходит тогда, когда плотность дефектов и повреждений [c.112]

Механическая работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение металла в процессе стружкообразования и образования новой поверхности, а также работа сил трения по передней и задним поверхностям инструмента почти полностью превращается в теплоту. Теплота, выделяемая в зоне резания, нагревает стружку, обрабатываемую заготовку и режущий инструмент, в которых образуются температурные поля. Наибольшая температура, возникающая в процессе резания, не должна превышать темпера-туростойкости инструментального материала. [c.72]

Следует иметь в виду, что работа и теплота могут вызывалъ во взаимодействующих телах изменение движения любой формы. Например, передача энергии в механической форме путем совершения работы деформации [ ад газом приводит к увеличению его теплового движения. Электрическая работа, совершаемая аккумулятором, сопровождается химическими и.зменениямн его элементов. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...