Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ [c.118]

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ. ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.90]

Влияние холодной деформации на структуру и свойства металлов. После пластической деформации поликристаллического тела следы плоскостей скольжения на его поверхности образуют линии скольжения. Например, структура чистого алюминия, не имеющего [c.59]

ВЛИЯНИЕ ХОЛОДНОЙ пластической деформации НА СТРУКТУРУ и свойства металлов [c.72]

Влияние холодной деформации на структуру и свойства металлов. После пластической деформации поликристаллического тела следы плоскостей скольжения на его поверхности образуют линии скольжения. Например, структура чистого железа, не имеющего до пластической деформации линий скольжения (фиг. 81, а) после деформации обнаруживает типичные линии скольжения (фиг. 81, б), которые в разных зернах имеют разное направление. [c.129]

Машина и методика ИМЕТ-1 для исследования влияния параметров термических циклов сварки и пластической деформации на структуру и свойства металлов [c.59]

Холодная пластическая деформация и термическая обработка существенно воздействуют на структуру и свойства металлов и сплавов. Поэтому, рассматривая влияние наклепа и термообработки на сопротивление термической усталости, следует прежде всего иметь в виду особенности воздействия этих процессов на структурное состояние и изменение соотношения кратковременных и длительных механических характеристик материала. [c.148]

ВЛИЯНИЕ ХОЛОДНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ [c.89]

Экспериментами установлено влияние колебаний на процесс пластической деформации [12]. Колебания, преимущественно ультразвуковые, т. е. колебания с частотой свыше 16 кГц, передаются инструменту или деформируемому телу, которые оказывают таким образом влияние на структуру и свойства деформируемого металла, что в свою очередь способствует снижению прилагаемого в процессе деформации усилия. [c.180]

Теплота, выделяемая сварочным источником нагрева, распространяется на прилегающие ко шву участки основного металла. При нагреве и последующем остывании в этих участках изменяются структура и свойства металла. Участок основного металла подвергающийся в процессе сварки нагреву до температуры, при которой происходят видимые или невидимые структурные изменения, называют зоной термического влияния (околошовной зоной). Наряду с тепловым воздействием основной металл околошовной зоны, как правило, претерпевает и пластическую деформацию. [c.91]

При пластической деформации изменяется структура металла, а следовательно, и его свойства. Особенно велико влияние пластической деформации на изменение свойств стали при холодной прокатке труб. С увеличением степени деформации возрастают твердость и временное сопротивление разрыву стали сталь становится хрупкой. Одновременно относительное удлинение и сжатие уменьшаются, т. е. снижается пластичность стали. Такое изменение свойств стали называется наклепом. Холодная деформация стали уменьшает ее способность намагничиваться (магнитная проницаемость), увеличивается сопротивление размагничиванию, уменьшается плотность металла, уменьшается электропроводность и др. [c.13]

Контрольная работа №1 состоит из 4 вопросов, которые охватывают все основные разделы курса. Первые вопросы всех вариантов составлены по двум темам строение металлов и сплавов пластическая деформация и влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Вторые вопросы задания однотипны и имеют цель проверить усвоение студентом очень важной для понимания дальнейшего материала учебного курса диаграммы состояния железо-цементит. Третьи вопросы - из раздела термическая обработка стали. Большинство из них имеют практический уклон и требуют для ответа основательной проработки этого раздела. Четвертые вопросы посвящены отдельным группам материалов ( металлических, неметаллических, композиционных), которые находят применение в машиностроении. [c.12]

Цель лабораторных работ показать влияние пластической деформации и рекристаллизации на структуру, главным образом на величину зерна, и на механические свойства (твердость). Для большей наглядности лучше выбрать для испытаний пластичные металлы (медь, латунь, низкоуглеродистая сталь). [c.250]

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]

Основной металл — металл, подвергающихся сварке деталей. Зона термического влияния — участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева и пластической деформации при сварке. Зона сплавления — металл, находящийся на границе основного металла и шва. Металл шва — сплав, образованный переплавленным основным и наплавленным металлом. Поверхность сварного соединения, выполненного покрытым электродом, покрыта слоем затвердевшего шлака, состоящего из выделений покрытия электрода и всплывших на поверхность загрязнений металла. [c.145]

В процессе трения и износа поверхностные слои трущихся деталей машин находятся в условиях неравномерного объемно-напряженного состояния сжатия, при этом даже очень хрупкие материалы (чугун, сталь с высокой степенью закалки) обладают повышенной пластичностью. В зависимости от условий трения активные слои под влиянием пластической деформации и тепла изменяют свою структуру, это приводит к возникновению остаточных напряжений между активным слоем и основной массой металлов детали. Износоустойчивость деталей машин можно повысить приданием рабочим поверхностям определенных свойств, различных для последовательных стадий работы. На первой стадии (период проработки) необходима высокая прирабатываемость металла, а после приработки металл должен приобрести высокую износоустойчивость. Такие свойства поверхностных слоев могут быть получены, например, для поршневых колец тракторных двигателей, покрытых пористым хромом с последующим железнением (осталиванием) и оксидированием. [c.394]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

Кратко обобщены результаты работ по исследованию структур металлов методом микротвердости. Рассмотрены основные направления применения метода микротвердости для исследования металлов. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие целесообразность применения метода микротвердости в целях физико-химического анализа, в области технологии металлов и металловедения, для изучения пластической и упругой деформации металлов и сплавов при механической обработке. Особое внимание обращено на изучение влияния облучения на физико-химические и механические свойства металлов. Описана аппаратура, применяемая для исследовательских работ в агрессивных средах. [c.264]

Изменение структуры деформированного металла при нагреве и приближение ее к структуре недеформированного металла сопровождается уменьшением внутренней энергии (скрытой энергии наклепа) и восстановлением структурно-чувствительных свойств до значений, которыми металл обладал перед пластической деформацией. При этом свойства, структура и накопленная энергия могут восстанавливаться в несколько стадий. Это связано с неодинаковой подвижностью дефектов разного вида, зависимостью подвижности дефекта от характера дислокационной структуры и с различной степенью влияния разных дефектов на отдельные свойства. Так, подвижность вакансий много выше подвижности дислокаций. Подвижность дислокаций в материале, испытавшем только легкое скольжение, значительно выше, чем после множественного турбулентного скольжения. [c.136]

Пластическая деформация, ее влияние на структуру металлов. С возникновением остаточных деформаций от удара или давления металл меняет свою форму в желаемом направлении без разрушения. Одновременно происходит изменение структуры металла и его механических и физических свойств. Такое необратимое изменение формы называют пластической деформацией. Для создания пластической деформации металл необходимо подвергнуть напряжениям, которые больше предела упругости, но меньше предела прочности. [c.298]

Легирование является наиболее распространенным методом повышения механических свойств металлических материалов. Увеличение прочностных характеристик материалов происходит благодаря влиянию легируюш,их элементов на исходное состояние сплава и на его изменение в процессе пластической деформации и проявляется в повышении предела текучести и возникновении более интенсивного деформационного упрочнения. Известно, что при деформировании в металлах и сплавах происходит образование дислокаций и формирование определенной для каждого материала и условий дислокационной структуры. В связи с этим становится ясным, что в основе повышения прочности металлов и сплавов лежит взаимодействие дислокаций с барьерами, которыми могут быть различные дефекты, границы, растворимые атомы, включения или дисперсные частицы. [c.76]

В первой части монографии даны сведения из механики сплошных сред, рассмотрены закономерности упругой и пластической деформации и разрушения металлов, влияние времени, скорости нагружения и деформирования, высоких давлений и температур на свойства металлов. Приведены данные об остаточных напряжениях, анизотропии механических свойств, дан анализ структуры изломов. Рассмотрены современные статистические и дислокационные представления о деформации и разрушении. [c.4]

В металлах, используемых обычно в качестве материалов для конструкций, мельчайшие частицы, которые допустимо считать однородными (кристаллические зерна), отличаются в огромном большинстве случаев весьма малыми размерами по сравнению с размерами элементов конструкций. Средний диаметр этих зерен представляет собой величину порядка самое большее нескольких миллиметров, обычно же он составляет всего лишь от 0,1 до 0,01 мм. Для сравнения укажем, что расстояния между атомными частицами в кристаллической решетке измеряются величинами порядка 10 см. Изучение тонкой кристаллической структуры металлов и их сплавов при помощи оптического и электронного микроскопов позволило получить важные сведения относительно влияния структуры на прочностные характеристики металлов, а также обнаружить видимые изменения в зернистой структуре, сопровождающие пластическую деформацию твердых металлов или вызывающие их разрушение. Металл с весьма мелкозернистой структурой обладает обычно большей прочностью, чем тот же металл со структурой крупнозернистой. Так как размер зерна и состояние кристаллической структуры находятся в тесной зависимости от технологии и подвергаются резким изменениям под воздействием механической и термической обработки металла, то очевидно, что эти металлургические факторы оказывают большое влияние на свойства, определяющие механическую прочность металлов. Поскольку, однако, эти факторы не поддаются анализу на основе законов механики, они здесь не рассматриваются, и для ознакомления с ними следует обратиться к курсам физической металлургии ). В дальнейшем о них будет сказано лишь очень кратко. [c.56]

Если пластическая деформация оказывает упрочняющее влияние на металл, то повышение температуры вызывает его разупрочнение. При незначительном нагреве, увеличивающем подвижность атомов, в холоднодеформированном металле уменьшаются остаточные напряжения и в некоторой степени устраняется искажение кристаллической решетки. При этом форма и размеры деформированных зерен не изменяются, строчечная и волокнистая структура металла полностью сохраняются. В результате рассмотренных явлений, называемых возвратом, прочностные свойства металла уменьшаются, пластические — увеличиваются. [c.204]

Упругая деформация. Механизм пластической деформации в моно- и по-ликристаллических телах. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов. Явление наклепа. [c.5]

Влияние пластической деформации на структуру коррозионно-стойкой стали в общих чертах сводится к тому, что в процессе деформации в структуре стали образуются многочисленные дефекты кристаллической решетки двойники, плоскости скольжения, скопления и дислокаций, а также происходит распад аустенита с образованием квазимартенсита и мелкодисперсных карбидов х,рома. Пластическая дефО рмация коррозионно-стойких сталей повышает запас свободной энергии металла. При этом существенно меняются коррозионные свойства стали. В результате пластической деформации повышается стойкость сварных соединений к межкристаллитной коррозии. Влияние же пластической деформации на ножевую коррозию в лите ратуре освещено недостаточно. Между тем, установление этого фактора необходимо в связи с тем, что на практике как сварные соединения отдельных узлов и деталей, так и листы и трубы перед сваркой часто подвергаются деформации. Опыты по исследованию влияния последующей деформации на ножевую коррозию проводили на пластинах стали 12Х18Н10Т размером 20X80X3 мм с продольным швом. Пластины деформировались с различной степенью растяжения (от 2,5 до 25%). Скорость деформации составляла 1,2— 1,3 мм/мин. Степень деформации (%) рассчитывали по формуле [c.65]

Многие металлы можно пластически деформировать в холодном состоянии, т. е. при температурах ниже температуры рекристаллизации, и в горячем состоянии — заканчивая процесс деформации выше этой температуры. Эти два способа по-разному влияют на структуру и свойства деформируелюго металла. Как уже отмечалось, после холодной пластической деформации структура металла становится волокнистой под влиянием наклепа металл упрочняется, а его вязкость и пластичность ухудшаются. В таком состоянии металл термодинамически неустойчив и обладает повышенным запасом внутренней энергии. Последующий нагрев позволяет вернуть металл в более устойчивое состояние, что связано, в частности, с разупрочнением. [c.93]

Кроме того, некоторые материалы (ряд металлов, бетон и т. п.) обладают зависимостью напряжения от деформации, включающей ниспадающий участок. Такие материалы и конструкции часто называют разупрочняющимися. Физические механизмы, обусловливающие появление и последующее поведение разупроч-няющихся элементов, могут быть весьма разнообразными. При этом пластические деформации могут сопровождаться перестройкой структуры, вызывающей неустойчивость в некоторых частях пластической области. Анализ физического процесса весьма важен для получения данных о способе разгрузки элемента, находящегося в равновесии на участке разупрочнения, о влиянии необратимой деформации на упругие свойства, о необходимости учета временного эффекта, обстоятельства важны также для установления корректности модели с термодинамической точки зрения. [c.275]

Пластическая деформация протекает не только под действием внешней силы, но и под влиянием внутренних фазовых превращений, сопровождающихся объемными изменениями (внутрифазовый наклеп). Внутрифазовый наклеп оказывает влияние на структуру и существенно отражается на формировании свойств при термической обработке металлов и сплавов. [c.98]

Уменьшение загрязненности стали при ЭШП увеличивает прочностные свойства главным образом у поперечных образцов. На сопротивление пластической деформации ориентация неметаллических включений не оказала влияния (это может быть связано с тем, что в основном на сопротивление пластической деформации влияет структура матрицы, а не границы ее раздела с включениями). Термическая обработка горячекатаного металла (отжиг и обычная закалка) исключила какую-либо текстурованность металла, кроме ориентации неметаллических включений. [c.77]

При достаточно высокой степени деформации (е> >80- -90%) максимальная разориентация соседних ячеек превышает 5—10° при средней разориентации 2—3°. Имеется критический угол 0кр разориентировки границы ячеек. При 0<0кр<2н-5° границы ячеек оказывают сопротивление движению дислокаций по типу сопротивления дислокаций леса . Если 0> 2-4-5°, границы ячеек становятся столь же эффективными барьерами для передачи скольлсения, как и границы зерен, повышая тем самым деформирующее напряжение. Передача пластической деформации через такие границы сопровождается нагромождением дислокаций. В отличие от разных стадий пластической деформации, когда длина плоскости нагромождения ограничена размером металлографически выявляемого зерна, при больших деформациях длина плоскости нагромождения ограничена размером ячейки. Формирование ячеистых дислокационных структур зависит от условий деформации, среди которых главными являются температура, степень и скорость деформации, вид напряженного состояния. Многочисленные экспериментальные данные дают основание утверждать что снижение температуры деформации, повышение скорости деформации, легирование (при условии, что легирование не сильно влияет на величину энергии дефекта упаковки) или загрязнение металла, повышая напряжение течения, одновременно затрудняют формирование ячеистой структуры. Ячеистая структура оказывает непосредственное влияние на свойства деформированного металла, причем структурно чувствительные механические свойства зависят не только от размера ячейки, но и от угла 0 между соседними ячейками. [c.251]

Кроме приводимых в технических справочниках обычных характеристик материалов, необходимых конструкторам при их выборе, а также технологам-машино-строителям при проектировании технологических процессов (химический состав и основные значения механических и физико-химических свойств), в настоящем томе приведены также сведения об основных особенностях, определяющих поведение металлов при пластической деформации и термической обработке, об изменении структуры под влиянием различных факторов, о влиянии легирующих элементов и условий зксплоатации на прочность и т. п. Следует указать, что все эти данные приобретают особое значение на фоне современного развития машиностроения и повышенных требований, предъявляемых в настоящее время к производственному и особенно к энергетическому оборудованию. [c.448]

Систематическое изучение влияния температуры пластической деформации при ВТМО привело к заключению, что получаемая прочность стали не имеет линейной зависимости от температуры деформации (рис. 21) [35]. В районе температуры рекристаллизации Трекр на кривых прочности наблюдается резкий перегиб, обусловленный изменением механизма пластической деформации в результате резкого снижения диффузионной подвижности металла [23], в свою очередь, определяемого изменением межатомной связи. Резкое снижение диффузионной подвижности в районе Трекр меняет механизм пластической деформации и характер образуемой дислокационной структуры. Повышение плотности дислокаций, образование более дисперсной субструктуры и тонкой структуры под влиянием сдвиговых процессов имеет следствием образование более дисперсной структуры закалки, чем это получается при ТМО с деформацией выше Трекр- Заслуживает внимания тот факт, что выше и ниже Трекр повышение и снижение прочностных свойств имеют 60 [c.60]

Влиянию водорода на пластические и прочностные свойства стали посвящено достаточно большое число работ. Анализ имеющихся литературных данных показывает, что отрицательное воздействие водорода на механические характег ристики проявляется уже при 1—2 см ЮО г металла и при содержании водо- рода 5—10 см ЮО г пластичность стали минимальна и не изменяется. Способа насыщения стали водородом (катодная поляризация, травление, высокотемпера- турное насыщение газообразным водородом) не сказывается па механических i свойствах металла. Эффективность воздействия водорода на механические. -а- рактеристики существенно зависит от состава стали, ее структуры, предварительной деформации и термообработки, температуры и времени испытаний [103, 116, 141]. [c.82]

Большое влияние на свойства стали 15Х1М1Ф оказывает технология изготовления элементов паропроводов. Так, в результате холодной пластической деформации (например, при получении гибов) повышаются прочностные и снижаются пластические свойства стали. Металл с ферри-то-карбидной структурой, характеризующийся в исходном состоянии значениями показателя =0,55 [9], приобретает склонность к хрупкому разрушению ввиду резкого повышения указанного параметра до 0,95. [c.26]

Характер разрушения армко-железа определяется строением его кристаллической решетки и тонкой структурой, определяю-ш,ими способность металла оказывать сопротивление разрушению микрообъемов. Известно, что способность металла к деформации зависит в основном от строения кристаллической решетки и наличия плоскостей с плотным расположением атомов. В поликристал-лических металлах при деформировании микрообъемов сильно проявляются индивидуальные свойства решетки, так как процесс пластической деформации протекает иначе, чем в монокристалле. В поликристаллических металлах на развитие сдвиговых процессов оказывают влияние соседние зерна, поэтому сдвиги прои одят по плоскостям с плотным расположением атомов и по плоскостям, благоприятно ориентированным относительно действующей силы. [c.125]

И. Н. Богачевым с сотрудниками был выполнен ряд работ, в которых показана связь механических свойств с антиферромагнитным упорядочением в железомарганцевых сплавах [1, 118]. Исходя из положения, что магнетизм металлов и сплавов обусловлен взаимодействием атомов на электронном уровне, которое определяет все свойства материалов, следует ожидать влияние магнитных превращений как на механические свойства, так и на фазовые перестройки [190]. Так, склонность к хрупкому разрушению при температурах около — 100°С, обнаруженную в однофазных 7-сплавах (37,75% Мп), авторы работы [190] объясняют изменением магнитной структуры антиферромагнетика, аналогично тому, как это происходит в анти-ферромагиитном хроме и редкоземельных элементах, т. е. могут возникать многослойные атомные упаковки с низкой симметрией [118]. Выдвинутое предположение о вкладе магнитной составляющей в общее сопротивление пластической деформации подтверждается значительным изменением механических свойств однофазных (7) и двухфазных (е + 7)-сплавов в интервале температур Tn и Наблюдаемое при этом снижение прочности и пластичности предшествует самым начальным стадиям фазовой перестройки, но совпадает с исчезновением ближнего магнитного порядка, который происходит на 30—50° ниже Tn-На этом основании авторы делают вывод о прямой взаимосвязи кристаллической структуры и механических свойств с антиферромагнитным упорядочением [1, 125]. [c.243]

Жаропрочность низколегированных хромомолибденованадиевых перлитных сталей повышается после холодной пластической де( юрмации до 15% при допустимом уровне пластических свойств. Различное влияние оказывают при изготовлении гибов пластические деформации в пределах 7, 15, 25, 40% на изменение структуры и физико-механических свойств стали 12Х1МФ. Холодная де( юрмация на величину выше 25% снижает жаропрочность и особенно пластичность [22]. При гнутье следует также учитывать, что иногда в процессе изготовления некоторых труб, например, продольносварных газопроводных большого диаметра металл подвергается наклепу при обжатии и изгибе. [c.34]

У аустенитных жаропрочных сталей и многих сплавов на основе никеля во время кристаллизации, особенно в условиях сравнительно медленного отвода тепла при отливке обычных кузнечных слитков в изложницы, оси ден-дритов оказываются более насыщенными тугоплавкими составляющими, чем междуосные пространства. При загрязнении шихтовых материалов легкоплавкими металлами и неметаллическими примесями границы кристаллитов обогащаются легкоплавкими, а в ряде случаев и хрупкими соединениями, не входящими в твердый раствор. Из-за таких особенностей структуры слитка во время обработки давлением в условиях напряженного состояния с наличием растягивающих напряжений в первую очередь может наступить нарушение связи между кристаллитами, а не их пластическая деформация. Особо вредное влияние на технологические и служебные свойства сплавов на основе никеля оказывают примеси свинца, сурьмы и мышьяка. [c.248]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...