Пластическая деформация и вызываемые ею изменения структуры металлов

Пластическая деформация вызывает изменение строения и свойств металлов и сплавов. На рис. 7.4, а показана структура стали до деформации. При деформации зерна поворачиваются и взаимно перемещаются по линиям скольжения. Значительное смещение вызывает [c.82]

Наклеп. При пластической деформации поликристаллического металла изменяются его форма и размер. Это изменение связано с изменением формы зерен. Поэтому при пластической деформации металл претерпевает и структурные изменения, что ведет к изменению его свойств. В деформируемом металле с увеличением степени деформации увеличиваются его прочностные характеристики, т. е. изменение структуры металла в процессе пластической, деформации приводит к его упрочнению или наклепу. Упрочнением называется увеличение сопротивляемости сдвигу вследствие накопления (повышения плотности) дислокаций при пластической деформации. Продвижение дислокаций по кристаллу затрудняется в связи с накоплением их у препятствий — точечных дефектов кристаллов, дислокаций, границ зерен и т. п., в результате чего плотность дислокаций значительно возрастает. Так, предельная плотность дислокаций в упрочненном металле составляет 10 —10 на 1 см площади. Упрочнение вызывается также торможением дислокаций в связи с измельчением зерен, искажением решетки металла, возникновением напряжений. Осо- [c.15]

В механизме изменения характеристик механических и триботехнических свойств металлов и сплавов наряду с рассмотренными характеристиками кристаллической и дислокационной структуры важное значение имеет характер распределения напряжений в поверхностном слое поликристаллических материалов. Установлено, что воздействие высокоэнергетическим пучком ионов различного сорта вызывает пластическую деформацию в тончайшем поверхностном слое до нескольких процентов. По мнению авторов [85], такая пластическая деформация может быть обусловлена статическими напряжениями и ударными волнами, образующимися в области каскадов при внедрении ионов. [c.174]

Основным фактором, определяющим изменение строения и свойств металла в результате холодной пластической деформации, является накопленная энергия в деформированном металле, которая связана с изменением дислокационной структуры. Эта накопленная (скрытая) энергия деформирования определяет необратимые процессы в зерне, которые вызывают последующие изменения дислокационной структуры материала в условиях эксплуатации и определяют жаропрочные свойства стали. [c.26]

Неравномерность распределения температуры вызывает местное изменение структуры и свойств металла, местные пластические и упругие деформации. [c.142]

Изменение структуры и механических свойств металла происходит особенно сильно при пластической деформации металла в холодном состоянии. В этом случае увеличивается сопротивление металла деформации, снижается пластичность, происходит образование остаточных напряжений, все это вызывает упрочнение металла. [c.17]

Упругая и пластическая деформация в своей физической основе принципиально различаются друг от друга. При упругой деформации происходит обратимое смещение атомов из положений равновесия в кристаллической решетке. Упругая деформация не вызывает заметных остаточных изменений в структуре и свойствах металла. После снятия нагрузки сместившиеся атомы под действием сил притяжения (при растяжении) или отталкивания (при сжатии) возвращаются в исходное равновесное положение и кристаллы приобретают первоначальную форму и размеры. Упругие свойства материалов определяются силами межатомного взаимодействия. [c.70]

Обработка давлением вызывает не только изменение формы и размеров деталей, но и влияет на механические свойства и структуру металла. Последние определяются теми явлениями, которые происходят в металле детали под влиянием пластической деформации и температуры. [c.205]

Деталь, очищаемая в моющем растворе, химически не взаимодействующем с материалом детали, подвергается в основном кавитационному разрушению. Микроударные нагрузки, возникающие при захлопывании кавитационных пузырьков, вызывают изменения свойств и структуры поверхностного слоя. Для металлов эти изменения выражаются в первоначальном упрочнении микрообъемов вследствие наклепа и в последующем разупрочнении поверхностного слоя металла за счет его пластической деформации, сопровождающейся образованием в поверхностном слое очагов эрозии в виде конусообразных кратеров. [c.234]

Рост пластической деформации металла вызывает переход его в наклёпанное состояние, при котором изменяются механические характеристики. При этом материал характеризуется пониженной пластичностью заметно повышаются предел пропорциональности и предел текучести, а также показатели твёрдости металла. Причём, при поверхностном пластическом деформировании наблюдается плавное изменение твёрдости наклёпанного слоя по его глубине (рис. 2.5). О степени наклёпа материалов с различной структурой можно судить из рис. 2.6. Для сталей с малым содержанием углерода прирост твёрдости после ППД достигает 60-100 %. По мере увеличения содержания углерода и соответствующего роста исходной твёрдости относительный прирост твёрдости при ППД уменьшается. Наименьший прирост характерен для стали с сорбитной структурой. [c.44]

При отжиге холоднодеформированного металла при невысоких температурах (для металлов обычной чистоты около 0,3 Гпл) никаких видимых изменений в металлографической структуре не происходит, однако увеличенная подвижность атомов вызывает некоторое перераспределение дислокаций и атомов примесей, уничтожение дислокаций и значительное уменьшение числа вакансий, появившихся при пластическом деформировании. Этот процесс называют возвратом первого рода, или отдыхом металла. После отдыха электросопротивление металла, заметно возрастающее при холодной деформации, полностью восстанавливается до номинального значения. [c.92]

Уменьшение зоны пластических деформаций уменьшает также энергию, затрачиваемую при резании в вязких материалах на него в значительной степени влияет присутствие какого-либо смазочного вещества. Малейший след наличия масла, например, вызывает немедленное сокращение кривой С ) (фиг. 4.184) до jDjfj, как показано на правой стороне рисунка, где зона изменения структуры металла теперь находится целиком выше острия инструмента. Легкость, с которой при употреблении смазки получается ровная поверхность, очевидно связана с положением этой границы, в то время как уменьшение площади материала, подвергающегося остаточной деформации, показывает, что расход энергии значительно уменьшается по сравнению со случаем обработки без смазки. [c.296]

В зависимости от способа и технологических режимов изготовления резьбы физико-механические свойства поверхностного слоя могут быть одинаковыми или отличными от свойств болееглубоко лежащих слоев металла детали. Например, при нарезании резьбы структура металла в зоне витков резьбы по характеру близка к исходной, так как сравнительно малое сечение стружки и малое усилие резания, наличие острой режущей кромки у инструмента не вызывают значительной пластической деформации и изменения [c.13]

Структурные изменения в металле при задирании. Интенсивные термические воздействия и пластические деформации, которым подвергаются трущиеся поверхности при горячем задирании, приводят к значительным изменениям структуры металла. Так, у стальных и чугунных деталей с исходной ферритной структурой в поверхностных слоях образуется аустенит при трении смазанных поверхностей наличие углеводородной среды приводит к науглероживанию металла [20, 47]. Закаленные стальные поверхности отпускаются, а резкое охлаждение их при контакте со смазочной средой или в результате теплопередачи в глубь металла вызывает явления вторичной закалки с образованием специфических вторичных структур ( белая фаза очень высокой твердости). Таким образом, при горячем задирании существенно изменяется не только рельеф, но и структура поверхностей трения. В противоположность этоА1у при холодном задирании вследствие сравнительно слабого нагрева поверхностей трения фазовых превращений и изменений химического состава в них не происходит [20]. [c.189]

Термодинамика имеет дело с превращениями энергии. Своеобразие превращений энергии при трении и изнашивании заключается в их многообразии. Пластическая деформация жесткопластического тела (металла, полимера) протекает в условиях неоднородного напряженного состояния, неоднородного химического потенциала и температур , . В соответствии с принципом Ле-Шателье всякое внешнее воздействие, выводящее тело (систему) из равновесия, инициирует в нем процессы, стремя1циеся ослабить результаты этого воздействия. Поэтому образование разрыва спло1пности материала при появлении дефектов структуры должно вызывать перенос массы окружающего материала к месту дефекта, чтобы заполнить и уменьшить разрыв. Возникновение переноса вещества при пластической деформации металла является следствием локального изменения химического потенциала в очаге деформации от его значения в сплошном металле. Таким образом, развитие процесса пластического деформирования характеризуется соотношением конкурируюпщх потоков энергии, стремящихся разрушить материал и противостоящих его разрушению [1]. [c.113]

ТОЛЬКО В хрупких телах, но также, и даже преимущественно, в пластических металлах. Следует, конечно, представлять себе, что в металлах локальные пластические деформации долнщы увеличивать локальный предел текучести, вызывая локальное деформационное упрочнение и, следовательно, хрупкость. Можно также полагать, что помимо несовершенств структуры микроскопического размера в материале должны также быть субмикроскопические изменения связей сцепления, и некоторые из них могут разрушаться ири сравнительно малых напряжениях. Это вызовет перераспределение напряжений, повышающее их средний уровень, что, в свою очередь, приведет к новым разрушениям связей сцепления. Условия усталостного разрушения будут, следовательно, подчиняться статистическим принципам. Оказывается, что все законы усталостного разрушения, установленные до настоящего времени, легко могут быть объяснены с позиций таких статистических рассмотрений (Фройденталь, 1946 г.), однако м е X а н и 3 м усталостного разрушения еще предстоит открыть. [c.198]

Механическая обработка может в широком диапазоне изменять шероховатость поверхности, степень и глубину наклепанного слоя, что приводит к значительному изменению коррозионной стойкости металла. Пластическая деформация ПС протекает в различно ориентированных зернах структурных составляющих металла с разной интенсивностью, В углеродистых сталях с фер-рито-перлитной структурой ферритные зерна деформируются интенсивнее перлитных. Это вызывает различное изменение электродного потенциала, ферритные зерна становятся анодными, а перлитные зерна катодными. Оказывается различной степень искажения кристаллической решетки в различных зернах. Пластическая деформация приводит к микронеоднородности поликристалли- [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...