Металлы Деформация при прокатке пластическа

Эта упругая деформация сказывается на конечных размерах получаемого изделия как на режущих (разделительных) операциях холодной штамповки, так и в особенности на операциях с пластическим формоизменением. Действие упругой деформации является одним из важнейших и первоочередных факторов, влияющих на стабильность размеров изделия. Вместе с тем этот фактор является наиболее трудно учитываемым, так как, помимо упругих свойств обрабатываемого материала, меняющихся даже внутри одной и той же партии поставки, он зависит также от положения волокон металла, образовавшихся при прокатке листа или полосы, по отношению к направлению деформации (раскрой заготовок для штамповки с различным расположением осевых линий относите,льно направлений прокатки). [c.407]

Будем исходить из предположения, что связь между знаком деформирующего напряжения и деформации неразрывна, т.е, вытяжка металла, например, при прокатке обусловлена результирующими растягивающими напряжениями Оз. В главе 2 мы указывали, что при анализе процессов пластической деформации и разрушения положительными считаем растягивающие напряжения, т. е. при прокатке аз>0, а1<0. В этом случае условие пластичности может быть записано в виде [c.232]

Колбасников Н.Г., Артемьев Н.Б., Андрющенко А.С. Особенности пластической деформации при прокатке бериллиевой фольги // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. №3. С.86. [c.310]

В первой и во второй частях книги получены 29 уравнений, содержащие только упомянутые 29 величин, которые характеризуют напряженно-деформированное состояние. Следовательно, получена замкнутая система уравнений теории пластичности. Она представляет собой математическую модель упруго-пластической деформации. Напряженно-деформированное состояние в любом процессе обработки металла давлением (при прокатке, волочении, прессовании и др.) удовлетворяет этой системе уравнений. Поэтому ее недостаточно для достижения указанной цели теории пластичности. При интегрировании системы дифференциальных уравнений появляются новые постоянные и функции координат и времени, для определения которых нужны дополнительные уравнения, конкретизирующие процесс. Это уравнения, описывающие начальное состояние тела в момент времени f (начальные условия), и уравнения, отображающие взаимодействие деформируемого тела с окружающей средой (граничные условия). Совокупность начальных и граничных условий называется краевыми условиями. Они определяют пространственно-временную область, в пределах которой происходит исследуемый процесс обработки металла давлением, и вместе с замкнутой системой уравнений теории пластичности образуют краевую задачу. Ее решение, т. е. результат интегрирования замкнутой системы уравнений при заданных начальных и граничных условиях, представляет собой математическую модель рассматриваемого процесса (прокатки, волочения, прессования и т. д.) в виде 29 функций координат [c.233]

Существуют два способа получения материала с прямоугольной петлей гистерезиса создание кристаллографической или магнитной текстуры. Кристаллографическая текстура достигается посредством холодной пластической деформации при прокатке с большими степенями обжатия, магнитная — путем охлаждения материала при закалке в магнитном поле (термомагнитная обработка). Векторы намагниченности при такой закалке ориентируются вдоль поля. При последуюш ем перемагничивании в том же направлении вращение векторов отсутствует. Кристаллографическую текстуру можно создать в любом материале, способном пластически деформироваться. Магнитная текстура возможна только у некоторых сплавов, так как у чистых металлов (Fe, N1, Со) она не наблюдается. Несмотря на большие практические достижения в области термомагнитной обработки, сущность этого явления недостаточно ясна. [c.539]

Возникающие в металле напряжения, даже при очень быстром нагреве, меньше тех, которые может выдержать металл. Однако если в металле имеются остаточные напряжения, получившиеся от предыдущих тепловых и пластических деформаций при прокатке, охлаждении металла после прокатки и пр., то они, суммируясь с напряжениями, получаемыми при нагреве, могут превзойти допускаемые и вызывать образование трещин. Отожженный металл можно нагревать поэтому быстрее. [c.154]

Основная операция при прокатке — пластическая деформация металла — совершается во вращающихся валках, которые являются основным рабочим органом (инструментом) каждого прокатного стана. Валки вращаются в подшипниках, установленных в рабочей клети. Привод валков осуществляется электродвигателем через промежуточные передаточные механизмы и устройства. Все устройства, при помощи которых происходит деформация металла в валках, называют основным оборудованием прокатного стана. [c.386]

При пластической обработке биметаллов равномерное распределение деформаций по объему деформируемого тела встречается значительно реже. Это объясняется тем, что слой металла, обладающего меньшим сопротивлением деформации, всегда стремится деформироваться интенсивнее, чем слой металла с большим сопротивлением деформации. При прокатке и осадке биметалла относительная деформация по высоте мягкого слоя будет больше относительной деформации твердого слоя и общей относительной деформации заготовки. Разница в деформации слоев будет тем больше, чем больше различие в величине сопротивления деформации основного и плакирующего металлов. [c.113]

Трещины образуются под воздействием напряжений, которые возникают в металле в процессе пластической деформации при прокатке и затем суммируются с напряжениями, возникающими при охлаждении. Последние могут достигнуть большой величины, если скорость охлаждения значительна. [c.295]

Напряжения от наклепа возникают при холодной обработке металла методом пластической деформации. При прокатке и волочении прутков материал с наружной поверхности деформируется сильнее, чем внутри. Поэтому в заготовках, полученных данными методами, наблюдаются значительные остаточные растягивающие напряжения в поверхностных слоях и сжимающие напряжения внутри. Исследования показывают, что остаточные напряжения в прокате нередко бывают очень большими и доходят до предела текучести. На рис. 54, а дана эпюра распределения этих напряжений в сечении, взятом на достаточно большом расстоянии от [c.130]

Напряжения от наклепа возникают при холодной обработке металла методом пластической деформации. При прокатке и волочении прутки с наружной поверхности деформируются сильнее, чем с внутренней поэтому в заготовках, полученных этими методами, наблюдаются значительные остаточные растягивающие напряжения в поверхностных слоях и сжимающие напряжения внутри. Остаточные напряжения в заготовках проката нередко достигают предела текучести. Эпюра распределения этих напряжений в поперечном сечении приведена на рис. 34, а. Если заготовку из проката разрезать вдоль, то ее концы разойдутся (рис. 34, б). Это происходит в результате нарушения равновесия остаточных напряжений. [c.100]

Рассмотрим подробно, как происходит устранение деформаций в тонколистовых сварных конструкциях прокаткой зоны сварного соединения цилиндрическими роликами. Прокатка создает пластическую деформацию металла по толщине и приводит в основном к удлинению металла в продольном и отчасти в поперечном направлении. В подавляющем большинстве случаев остаточные пластические деформации, вызванные сваркой, сосредоточены только в шве и околошовной зоне, т. е. на участке сравнительно небольшой ширины 2 П- В остальных частях сварной конструкции деформации упругие. Чтобы устранить деформации во всем изделии, достаточно создать при прокатке пластические деформации, равные по значению, но противоположные по знаку сварочным только в пределах зоны 2Ь . [c.241]

Послойную коррозию (рис. 8) можно обнаружить в металлах, подвергнутых пластической деформации. При неправильном способе прокатки окислы запрессовываются в поверхность металла, [c.25]

Важным процессом металлургического производства является прокатка металлов, т. е. способ их обработки путем обжатия между вращающимися валками прокатных станов. В процессе прокатки металл подвергается значительной пластической деформации. При этом его первичная литая структура разрушается, вместо нее образуется новая, плотная и мелкозернистая структура, обеспечивающая металлу более высокие механические свойства. Прокатку металлов широко используют для получения так называемого сортового материала разного сечения — балок, рельсов, углового материала, труб, толстых и тонких металлических листов и т. д. [c.123]

Выше был рассмотрен эффект дробности деформации при ВТМО с прокаткой и показано, что множественность деформации оказывает существенное влияние на микроструктуру и тонкую структуру в направлении измельчения их и более равномерного распределения дефектов решетки (дислокаций). Для ковки множественность последовательных деформаций является характерной. При ковке достигается высокая степень дробления зерен и субзерен, повышается плотность дислокации с более равномерным распределением их в объеме металла. Таким образом, при ВТМО с ковкой лучшим образом реализуются структурные преимущества дробной пластической деформации аустенита. [c.53]

При изготовлении биметаллов методом холодной прокатки образованию соединения способствуют внешние сжимающие напряжения Су, которые зависят от коэффициента трения, толщины полосы, длины и ширины очага деформации и других факторов. В соответствии с критерием (2.58) для обеспечения более эффективного соединения материалов при совместной пластической деформации необходимо любыми доступными средствами повышать значение Су. Этого можно достичь, например, при увеличении коэффициента трения на поверхности инструмент-металл, на поверхности раздела соединяемых металлов, при увеличении длины очага деформации, при создании подпирающих напряжений. Именно такие методы используют на практике. [c.91]

Все более широкое применение находят способы прокатки порошков, в том числе и в металлических оболочках. Использование горячей прокатки в оболочке позволяет избежать необходимости применения вакуума при спекании. Этим методом удается получить лучшие результаты в отношении однородности и меньшую пористость материала по сравнению с методами обработки прессованных и спеченных брикетов. По рассматриваемой технологии порошок брикетируют в герметически закрытом, ковком и газонепроницаемом контейнере и нагревают до нужной температуры затем всю сборку подвергают горячей прокатке. Контейнер предотвраш,ает загрязнение порошка газами (кислородом и азотом) как во время нагрева, так и при рабочих температурах прокатки. Частицы металла, находясь в тесном контакте в контейнере, при прокатке подвергаются пластической деформации. Такой непосредственный контакт частиц и разрушение прежней структуры зерна в результате пластической деформации, а также подвижность атомов металла, вызываемая высокой температурой, позволяют быстро протекать диффузионным процессам. В результате получают беспористый металл, не прибегая к прессованию и длительному спеканию в глубоком вакууме. Недостаток горячей прокатки в оболочке - нет дополнительной очистки титана вследствие удаления летучих примесей и газов, которая обычно наблюдается при спекании или горячем прессовании заготовок в вакууме (давление 30 - 80 МПа, температура 1100 - 1200 °С и выдержка 15 - 20 мин). [c.160]

На станах горячей прокатки пластической деформации подвергается 80 всей выплавляемой стали. Горячая деформация является основным видом обработки. Горячая прокатка требует меньших усилий и, следовательно, меньших затрат электроэнергии. Повышенная пластичность при горячей прокатке позволяет за один передел получать значительное уменьшение площади поперечного сечения, т. е. процесс является эффективным. Слитки, обладающие большой структурной и химической неоднородностью, могут быть пластически деформированы только в горячем состоянии. Качество готового проката в существенной степени определяется режимом горячей обработки металлов давлением. [c.266]

При сварке плавлением под действием источника тепла кромки металла свариваемых элементов (основной металл) и если необходимо, дополнительный металл (сварочная проволока и др.) расплавляются в месте соединения совместно образуя сварочную ванну. В ней происходят различные физико-химические взаимодействия. При охлаждении, по мере удаления источника тепла металл сварочной ванны кристаллизуется, образуя сварной шов, соединяющий свариваемые элементы. В отличие от основного металла, структура которого характерна измельченным после пластической деформации зерном (прокатка и т.д. за исключением сварно-литых конструкций) металл шва всегда имеет структуру литого металла с укрупненным зерном. Его химический состав и свойства могут значительно отличаться от состава и свойств основного металла. [c.8]

Различия термодинамических и кинетических условий протекания структурных превращений в поверхностном слое и сердцевине металла еще более усиливаются, если металл перед термической обработкой был подвергнут холодной пластической деформации вследствие неоднородности пластической деформации (например, при прокатке листовых заготовок) поверхностные слои металла характеризуются более высокой плотностью дислокаций. [c.685]

При определенных условиях прокатываемый металл может испытывать циклические фазовые превращения, инициируемые и протекаемые в процессе периодической пластической деформации, т. е. подвергаться термодеформационной обработке с циклической фазовой перекристаллизацией. Положительное воздействие обеих совмещаемых операций на формирование структуры и свойств металла позволяет предположить, что оптимизацией атого процесса при прокатке главным образом на завершающей стадии можно существенно влиять на структуру и эксплуатационные характеристики металла не только в поверхностном слое, но и по всей толщине проката. . [c.169]

Разрушение петель при пластической деформации было также обнаружено в облученных металлах [57]. Хотя трудно определить величину сдвига при испытаниях на растяжение, соответствующее обжатию 5% при прокатке, все же на основании изложенных выше исследований можно сделать вывод о том, что действие закалки и последующего старения исчезает после определенной величины деформации. Это должно объяснить причину эффекта упрочнения закалкой, которое сильно проявляется при обычных испытаниях на твердость, характеризующих пластичность материала при деформации. [c.223]

Теория пластичности обычно не учитывает анизотропию материала. Между тем, уже из кристаллографических закономерностей пластической деформации (см. гл. 3) вытекает, что сдвиги и вызываемое ими упрочнение и сопутствующие процессы должны происходить ориентированно, следовательно, зависеть от направления, поэтому по мере роста величины пластической деформации анизотропия в общем должна проявляться более резко. Это в действительности и наблюдается во многих случаях. При прокатке, прессовании, волочении, ковке, а также при механических испытаниях кристаллиты или другие структурные элементы поворачиваются таким образом, что вместо беспорядочной ориентировки зерна в поликристалле приобретают сходную ориентировку (текстуру). Кроме того, зерна, структурные составляющие и включения вытягиваются вдоль направления деформации, что создает геометрическую текстуру, которая часто сохраняется и после рекристаллизации. Все это обусловливает анизотропию механических свойств металлов за пределом упругости. [c.331]

В технике приходится иметь дело с деформациями различного вида. Так, например, при прокатке или ковке металла ему сообщают пластические, остаточные деформации, дающие возможность придать материалу требуемую форму при обработке металлов резанием действуют силы, необходимые для отделения стружки, и т. п. Во всех подобных случаях в металле создают напряжения, которые соответствуют осуществляемым деформациям. [c.288]

Не всегда при исследовании задач обработки металлов давлением удается описать простыми координатными функциями с небольшим числом варьируемых коэффициентов сложный характер течения металла во всем объеме деформируемого тела, например, когда пластические деформации охватывают не весь объем тела или имеется резкая неравномерность деформации. В этом случае хорошие результаты получаются, если применить метод разрывных решений, по которому поле скоростей задается в виде разрывных функций. При этом поверхности разрывов выбираются из условия задачи (например, граница очага деформации с недеформирующимися внешними зонами при прокатке и т. д.), а разрывы принимаются лишь для составляющих скорости, которые лежат в плоскости, касательной к поверхности разрыва. [c.97]

Исследовали особенности разупрочнения при нагреве металлов с различной кристаллической решеткой (армко-железа, меди), деформированных взрывом, и после статической деформации холодной прокаткой. Нагружение взрывом производилось таким образом, что остаточная пластическая деформация, определяемая изменением толщины образцов и формы зерен, у армко-железа практически отсутствовала [1], а для меди не превышала 5—7%. [c.27]

Высокая пластичность металлов объясняется периодичностью их атомной структуры и отсутствием направленности металлической связи. В процессе пластической деформации (ковка, прокатка и т.д.) металла, т.е. при смещении отдельных его объ-емО В относительно других, связь между ионами (атомами) не нарушается. Кристаллы с ковалентной или ионной, т. е. с направленной связью хрупки, так как при деформации эта связь нарушается. [c.12]

В условиях многоосного напряженного состояния аморфные металлы можно подвергать значительным деформациям при прокатке,, изгибе, волочении (см. гл. 8). Пластическая деформация при таких обстоятельствах, естественно, отражается на свойствах аморфных металлов. Это проявляется главным образом через изменение структуры и повышение уровня внутренних напряжений. Упругая энергия накапливается за 4ieT концентрации напряжений вблизи [c.293]

В процессах пластического формоизменения металлов (например, при прокатке, ковке, штамповке), в деформируемых заготовках возникают неоднородные поля напряжений и деформаций. При холодной деформации металлов неоднородное напряженно-деформированное состояние заготовок сопровождается возникновением остаточных напряжений в получаемых изделиях, которые оказывают существенное влияние на их механические свойства и качество [1—5]. Известно, например, что остаточные напряжения, возникающие при дрессировке листовой стали, существенно влияют на процесс старения малоуглеродистых сталей типа 08КП, а также на величину предела текучести прокатанного листового металла. Наличие остаточных напряжений в дрессировочном листовом металле заметно увеличивает отношение предела прочности Оь к пределу текучести а также замедляет в сотни и тысячи раз скорость старения малоуглеродистых сталей [3—5]. Эти явления существенно влияют на улучшение штампуемости листового металла. [c.29]

Однако метод НТМО пригоден лишь для сталей с широкой зоной устойчивости аустенита. Распад аустенита во время деформирования стали при 500—350° в ряде случаев приводит к резкому снижению предела прочности. Поэтому, чтобы сохранить сталь в аустенитном состоянии, необходимо во время теплой деформации ((прокатка при температуре выше мартенситной точки Мн) производить промежуточные подогревы деформируемого металла. Если во время пластической деформации температура металла опустится ниже мартенситной точки, то в результате такой обработки образуются продукты отпуска повышенной хрупкости и при последующем испытании обработанной таким образом стали наблюдается преждевременный разрыв. При еще более низких температурах деформации аустенит будет распадаться с образованием смещанной бейнитно-мартенситной структуры, в результате чего уровень прочности должен сохраняться высоким но эта температурная область обработки относится уже к способу термомеханического упрочнения стали методом аусформинг , который будет рассмотрен ниже. [c.60]

К счастью, многие из упомянутых проблем могут быть преодолены при использовании методов обработки, названной нами интенсивной пластической деформацией (ИПД) [3, 8]. Задачей методов ИПД является формирование наноструктур в массивных металлических образцах и заготовках путем измельчения их микроструктуры до наноразмеров. Хорошо известно, что путем значительных деформаций при низкой температуре, например, в результате холодной прокатки или вытяжки [9-11], можно очень сильно измельчить структуру металлов. Однако полученные структуры являются обычно ячеистыми структурами или субструктурами, имеющими границы с малоугловыми разориентировками. Вместе с тем рассматриваемые наноструктуры являются ультра-мелкозернистыми структурами зеренного типа, содержащими преимущественно большеугловые границы зерен [8, 12]. Создание таких наноструктур может быть осуществлено методами ИПД, позволяющими достичь очень больших деформаций при относительно низких температурах в условиях высоких приложенных давле- [c.6]

Обработка металлов давлением включает группу TexH0JK)FH4e-ских процессов, таких как прокатка, прессование, волочение, ковка, штамповка, в результате воздействия которых на металлическую заготовку изменяется ее форма в результате пластической деформации. Источником деформирующей силы в процессе обработки металлов давлением является энергия, создаваемая в прокатных и волочильных станах, прессах, молотах и т. д. Деформирующие силы передаются на заготовку инструментом, который обычно является твердым, испытывающим малые упругие деформации при пластической деформации заготовки. Основные факторы, свидетельствующие о персиективности применения процессов обработки давлением для изготовления композиционных материалов, приведены ниже. [c.144]

О механизме пластической деформации монокристалла (001) [110] молибдена при прокатке. — Изв. АН СССР. Металлы , 1974, № 6, с. 122. Авт. Гончаров В. А,, Карпов М, И,, Конецкий Ч. В. и др. [c.153]

Экспериментально установлено, что при совместной пластической деформации, например при холодной прокатке, в температурном диапазоне, обеспечивающем заторможенность диффузионных процессов, металлы соединяются при относительных обжатиях е >(65 75)%. Эта величина деформации приблизительно одинакова для однородных и разнородных металлов. Повышение температуры совместной деформации приводит к уменьшению относительных обжатий, необходимых для схватывания. Наличие на соединяемых поверхностях оксидных пленок или смазочных веществ ухудшает условия соединения металлов. [c.87]

Углеродистые и легированные стали испытывают размерные изменения, если при термоциклировании в них происходят фазовые превращения [324]. Эффект термоцикли ровани я прокатанной стали зависит от схемы вырезки образцов. Образцы с главной осью, параллельной направлению прокатки, уменьшаются в длине, а образцы, главная ось которых перпендикулярна направлению прокатки, удлиняются. В эффекте размерных изменений при термоциклировании проявляется тенденция к возвращению первоначальных (существовавших до горячей деформации) размеров. В этом отношении горячекатанная сталь близка к металлам памяти , при высокотемпературном нагреве которых наблюдается самопроизвольное возвращение образцов к размерам, которые они имели до предварительной пластической деформации [6]. Кривые зависимости коэффициента роста от верхней температуры цикла имеют экстремальный характер, и при нагревах выше 1250° С размерные изменения становятся малозаметными. Однако при повторных нагревах в низкотемпературную область коэффициент роста вновь увеличивается. Эти наблюдения позволяют предположить большую роль структурной и химической неоднородности в формоизменении при циклической термообработке. [c.168]

Упрочнение металлов, происходящее благодаря пластической деформации при процессах холодной обработки давлением (холодная прокатка, холодная штамповка, протяжка, волочение), называется наклепом (нагартов-к о й). [c.60]

Еще в работах Генки [15], А. А. Ильюшина [40] и А. Ю. Иш-линского [43] было рассмотрено влияние вязкости на формообразование металлов. В [15] разобраны вращение прокатного валка в пластическом материале, продавливание пластической массы через цилиндрическую полость и локализация деформаций при растяжении стержня. В [40] выведены основные уравнения вязкопластического течения и рассмотрены вращение цилиндра в вязкопластической среде, расширение полого цилиндра под действием внутреннего давления, волочение круглого прутка через жесткую коническую матрицу, движение вязкопластического материала в круглой трубе. В [43] решена задача прокатки и волочения полосы в условиях плоской деформации. При этом в [40 и 43] принято, что максимальное касательное напряжение является линейной функцией максимальной скорости угловой деформации. [c.5]

Чистый ниобий электронно-лучевого переплава в процессе холодной деформации, независимо от того, каким способом она проводилась (гидроэкструзия или прокатка), упрочняется слабо. Сла бое упрочнение при наклепе характерно для большинства тугоплавких металлов с ОЦК решеткой, что связано с рядом причин. Наиболее существенным можно считать большое количество плоскостей скольжения и высокую энергию дефектов упаковки. Легкость поперечного скольжения при высоких значениях энергии дефектов упаковки способствует протекан-ию пластической деформации при любых степенях наклепа [88, 168]. Введение в ниобий или однофазный твердый раствор на основе ниобия карбидной фазы приводит к значительному изменению характера упрочнения. [c.202]

Для процессов горячей деформации металлов характерна неоднород ность температурных полей, обусловленная особенностями теплопередачи и трения на поверхности контакта металла с инструментом [105, 205]. Тепловой процесс при прокатке состоит из двух стадий охлаждение поверхностных и разогрев внутренних слоев раската непосредственно в очаге деформации и выравнивание температуры по сечению за его пределами. Суммарный тепловой эффект в очаге деформации складывается из трех составляющих тепла пластической деформации (Здеф, тепла трения поверхностей Qtp и теплоотвода к деформирующему инструменту Q , т. е. Д< д=< тр4-< деф —С инс [c.163]

При большой плотности дислокации образуются субмикроскопи-ческие треш,ины и металл разрушается. Увеличение плотности дислокаций, а следовательно, повышение прочности металла может быть достигнуто пластической деформацией, например холодной прокаткой, протяжкой и т. д. В этом [c.65]

В неограниченном пластическом течении, например при прокатке металла, часто допустимо пренебрегать упругими деформациями и рассматривать материал как жестко-идеально-пластическую среду. Если течение в дальнейшем можно предполагать таким, как в случае плоской деформации, то получающееся поле скоростей можно изучать, пользуясь теорией линий скольжения. Пусть Xip , — плоскость течения тогда [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...