Физическая природа пластической деформации металлов

ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ [c.34]

Мешков 10. Я. Связь предела текучести с образованием трещин при пластической деформации стали.— В кн. Физическая природа пластических деформаций и разрушение металлов. Киев Наук, думка, 1969, вып. 21. [c.167]

Физическая природа пластической деформации и разрушения металлов. [Сборник статей]. Киев, Наукова думка , 1969, 134 с. [c.253]

При обработке металла давлением изменяется не только форма заготовки, но и происходит сложный физический процесс, влияющий на структуру металла, а следовательно, на его механические и физические свойства. Пластическая деформация металла происходит за счет внутрикристаллитных (внутризеренных) и межкристал-литных (межзеренных) сдвигов (рис. 105). Чем больше образуется сдвигов, т. е. чем больше пластическая деформация, тем больше упрочнение (наклеп) и тем большее усилие потребуется для дальнейшего деформирования металла. Пластическая деформация зависит от природы металла, температуры, скорости и степени деформации, поэтому различают горячую, неполную горячую и холодную обработку давлением. [c.197]

Гуль Ю. П,, К а р н а у X А, И, Физическая природа пластической деформации и разрушения металлов (республиканский межведомственный сборник), серия Металлофизика . Киев, изд-во Наукова думка , 1971, вып, 38, с. 87, [c.309]

Когда Людвик предложил свою теорию, тогда мало была изучена физическая природа пластической деформации и разрушения металлов. Развитие физики металлов позволило объяснить некоторые стороны процесса возникновения трещин в металлах однако и в настоящее время природа начального разрушения путем отрыва в металлах не совсем ясна. Существующие теории разрушения путем отрыва пока еще практически не используются для управления предельными состояниями и не оказывают заметного влияния на практику проектирования. [c.302]

Пластическая деформация металлов — сложный физико-химический процесс, в результате которого изменяются строение металла, его механические, физические и химические свойства. Рассмотрим в связи с этим физическую природу (сущность) холодной пластической деформации монокристалла. [c.8]

Физическая природа сцепления. Под действием вертикальной нагрузки от, колеса на рельс происходит упругая деформация металла, в результате которой образуется небольшая контактная площадка, называемая контурной. Поверхности колес и рельсов имеют шероховатости и поэтому давление воспринимается отдельными микровыступами так, что площадь истинного контакта составляет всего лишь 10% контурной площадки. В результате концентрации напряжений сжатия микровыступов возникает еще и пластическая деформация металла, которая сопровождается явлением адгезии. [c.197]

Физическая природа предела ползучести и предела длительной прочности неодинакова. Предел ползучести характеризует сопротивление металла малой пластической деформации при повышенной температуре, а предел длительной прочности — сопротивление металла разрушению в условиях ползучести. Тем не менее в зависимости от обстоятельств каждая из этих характеристик может фигурировать в расчетах на прочность в условиях ползучести, тем более, что для каждого материала между этими характеристиками имеется определенная взаимосвязь. [c.168]

Хладноломкость как явление перехода деформируемого металла из вязкого состояния в хрупкое известна давно. Однако физическая природа ее все еще остается недостаточно понятной. Вязкохрупкий переход, проявляющийся в потере деформируемым сплавом устойчивости к продолжению пластической деформации при снижении температуры (или повышении скорости), получивший название хладноломкости, характеризуется резкой зависимостью энергии деформации от температуры в определенном ее интервале. Для стали с повышением содержания углерода снижается уровень ударной вязкости и повышается критическая температура хрупкости. Однако с увеличением температурного интервала вязкохрупкого перехода (с повышением содержания углерода) резкий спад ударной вязкости при понижении температуры сменяется на "размытый" вязкохрупкий переход [303]. Размытый характер вязкохрупкого перехода затруднил определение истинной критической температуры хрупкости при использовании температурной зависимости ударной вязкости. Поэтому к настоящему времени разработано большое количество разнообразных методов выявления температурного интервала вязкохрупкого перехода. [c.181]

Общие понятия. Классические теории предельных состояний (критерии прочности) для изотропных тел формулируются по-разному в зависимости от физической природы опасного состояния. При этом хрупкое разрущение связывается обычно с величиной нормальных напряжений или линейных деформаций. В теориях пластичности рассматриваются в первую очередь касательные напряжения (максимальные, октаэдрические или осред-ненные). Для металлов последнее обстоятельство оправдано сдвиговым характером пластической деформации, экспериментально обнаруженным, например, при растяжении образцов изотропной малоуглеродистой стали. [c.138]

Характерным также является жесткость пресса, простота наладки штампа, надежность и простота ограничения хода ползуна в зависимости от заданных значений допустимых сил и высотных размеров пресс-остатка перемычки и т. п.). В ряде случаев необходимость снижения скоростей деформирования вызвана физической природой металла и технологическими особенностями процесса. При определенных условиях, зависящих от физической природы металла, активных и реактивных сил трения и соотношения поперечных размеров и толщины перемычки, процесс пластической деформации при холодном выдавливании прекращается, и наступает срез. Наибольшую опасность это яв- [c.18]

Выше были рассмотрены основные положения предлагаемой гипотезы [11, 12], объясняющей природу площадки текучести и физического предела выносливости и ряда других эффектов проявлением барьерного эффекта приповерхностного слоя, формирующегося непосредственно в процессе пластической деформации ОЦК-металлов и сплавов. Следует отметить. [c.197]

Природа условного предела текучести поликристалла в принципе аналогична природе предела упругости. Однако предел текучести является наиболее распространенной и важной характеристикой сопротивления металлов и сплавов малой пластической деформации. Поэтому физический смысл предела текучести и его зависимость от различных факторов необходимо проанализировать подробнее. [c.142]

Контакту и адгезии поверхностей металла в условиях нормального сжатия, особенностям контакта скользящих поверхностей, обусловливающим площадь приложения и величину сил, которые вызывают деформацию приповерхностных объемов металла и сопутствующие этому явления, посвящено большое количество работ. В то же время систематические комплексные исследования особенностей самой пластической деформации материалов при трении, как и изучение сопровождающих ее процессов массопереноса и формирования так называемых вторичных структур, не получили достаточного развития. Наиболее мало изучена физическая природа вторичных структур, несмотря на их определяющую роль в поведении трибосистемы в целом. [c.141]

Освещаются вопросы физической природы явлений возврата и ползучести, дается описание сущности процесса полигонизации, дислокационного механизма и тонких изменений при пластической деформации. Рассматриваются результаты воздействия нейтронной радиации на строение металлов и сплавов, а также устанавливается связь между явлениями возврата и ползучести и механическими свойствами. [c.748]

Значительные возможности для более глубокого изучения структуры металлов дает применение рентгеновского анализа. Рентгеновские лучи, используемые для этой цели, имеют длину волны от нескольких десятых до нескольких ангстрем. Длина волны выбирается в зависимости от природы исследуемого металла, причем получение разных длин достигается применением рентгеновских трубок с разными антикатодами (например, из хрома, ко бальта, меди, железа, молибдена и т. д.). Использование такого коротковолнового излучения позволило установить характер пространственного размещения атомов в металлах, а следовательно, определить атомное строение металлов и разъяснить природу фаз, образующихся в сплавах, а также природу многих физических процессов, происходящих при изменении состояния металлов в результате пластической деформации и термической обработки. [c.53]

Пластическая деформация приводит к значительному изменению механических, физических и химических свойств металла. В деформируемом металле с увеличением степени деформации увеличиваются все показатели сопротивления деформированию пределы упругости, пропорциональности, текучести и прочности. Увеличивается также твердость металла. Одновременно с этим наблюдается уменьшение показателей пластичности (относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость) увеличивается электрическое сопротивление, уменьшаются сопротивление коррозии, теплопроводность, изменяются магнитные свойства ферромагнитных металлов и т. п. Совокупность явлений, связанных с изменением механических и физико-химических свойств металлов в процессе пластической деформации, называется упрочнением (наклепом). До настоящего времени физическая природа упрочнения полностью не выяснена. [c.39]

В связи с этим изучение пластических деформаций при различных условиях трения представляет большой интерес для выяснения механизма и физической природы трения металлов. [c.70]

Исходя из представления о физической природе пластической деформации и разрушения металлов, можно заключить, что для большинства пластичных металлов, подвергающихся вырубке, по-видимому, будет справедлива схема разрушения путем среза — внутрикристаллическое разрушение в результате появления вначале большого количества микросрезов (микротрещин), переходящих затем в макротрещины. Для некоторых хрупких материалов, а также при наличии большого зазора процесс вырубки может осуществляться частично и путем отрыва. В этом случае будет иметь место как внутрикристаллическое, так и межкристалличе-ское разрушение или их совместное действие. [c.51]

Затем излагается физическая и физико-химическая природа пластической деформации — механизмы деформации MOHO- и поликристаллов, влияние температуры, скорости и степени деформации, трения на процесс деформации и свойства металла. [c.15]

Кристаллографическая природа пластической деформации, являющаяся следствием движения дислокаций, рассмотрена в работе Мизеса [4], который показал, что для тогр чтобы осуществить наблюдаемое изменение формы тела при неизменном объеме, необходимо иметь пять независимых компонент деформации. Для кристаллического тела это означает необходимость действия пяти различных систем скольжения. Выбор пяти систем скольжения (из многих кристаллографически эквивалентных октаэдрических систем скольжения) отвечает принципу минимальной работы. Отсюда следует, что физическая природа предела текучести (в нашем случае - упругости) конкретных марок технических металлов, определяющее критическое напряжение сдвига для взаимного скольжения внутри поликристаллического агрегата, зависит в основном от состояния границ беспорядочно ориентированных зерен и их размеров. [c.24]

Физическая природа возникновения АЭ в материале при его пластическом деформировании и разрушении, очевидно, связана с микропроцессами необратимого деформирования и разрушения материалов. Приложенная нагрузка приводит к возникновению в материале конструкции полей напряжений и деформаций, за счет энергии которых зарождаются и развиваются дефекты, приводящие в конечном итоге к разупрочнению материала. Зарождение, перемещение, рост дефек1 ов, а также их исчезновение сопровождаются изменением напря-женно-деформированного состояния и перестроением микроструктуры материала. При этом в материале перераспределяется внутренняя энергия, что приводит к возникновению АЭ. В металлах возникновение АЭ связано с образованием и движение дислокаций, зарождением и развитием трещин, с фазе- [c.255]

Рассмотренные до сих нор теории пластичности основывались на гипотезах формального характера реальная структура поли-кристаллического материала и хорошо известная картина пластического деформирования кристаллических зерен при этом совершенно не принимались во внимание. Такой подход имеет свои преимуп] ества и недостатки. С одной стороны, обилие законы пластичности, сформулированные для нроизвольного тела безотносительно к его физической природе, позволяют охватить единообразным способом широкий круг явлений — пластичность металлов, предельное равновесие грунтов, хрупкое разрушение горных пород и бетона и так далее. Такая общность чрезвычайно подкупает действительно, экспериментатор с удивлением обнаруживает, что макроскопическое поведение тел самой разнообразной физической природы оказывается поразительным образом сходным. Оказывается, что это поведение егце более поразительным образом может быть приблизительно хорошо описано при помощи уравнений, полученных из некоторых априорных гипотез достаточно формального характера. Но при более детальном изучении опытных данных оказывается, что при внешнем глобальном сходстве обнаруживаются и различия в поведении разных материалов. Эти различия связаны с тем, что микромеханизмы не только неунругой, но даже упругой деформации не одинаковы. Поэтому естественно стремление к тому, чтобы положить в основу теории пластичности некоторые физические представления о протекании пластической деформации. Нужно признать, что мы еш е далеки от возможности построения макроскопической теории, основанной на анализе и описании процессов, происходящих на микроуровне. Теория скольжения Батдорфа и Будянского, которая будет схематически изложена ниже, отнюдь не может быть названа физической теорией. Однако положенные в ее основу гипотезы в определенной мере отражают процессы, происходящие внутри отдельных кристаллических зерен, хотя и не воспроизводят их точным и полным образом. Пластическая деформация единичного кристалла происходит за счет сдвига в определенной кристаллографической плоскости в определенном нанравлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения в этой плоскости называется системой скольжения. Система скольжения задается парой ортогональных еди- [c.558]

Изложены современные представления о дислокационной структуре металлов и сплавов и об элементарных процессах их пластической деформации. Рассмотрены типы дислокаций в сверхструктурах. Приведена феноменологическая схема описания пластической деформации с учетом нескольких типов дислокационных превращений. Исследована физическая природа явления термического упрочнения упорядоченных сплавов. Описан эффект доменнограничного упрочнения в слоистых сверхструктурах. [c.51]

В вопросе о физической природе предела текучести в настоящее время отдается предпочтение динамической теории, суть которой кратко сводится к тому, что все особенности начального этапа пластической деформации определяются взаимодействием двух факторов исходной плотностью подвижных дислокаций и зависимостью скорости дислокаций от напряжения. Однако для интересующего нас случая ОЦК-ме-таллов, да и для некоторых ГПУ-металлов, нельзя забывать о механизме Коттрелла [4, 52, 53], который исторически был предложен рань-ще динамической теории. [c.37]

Реакция материала на импульсную нагрузку определяется конкретной физической природой материала и реальным процессом нагружения (законом изменения напряжений или деформаций во времени). Для большинства конструкционных материалов имеется широкий круг режимов нагружения (для металлов — упругое или упруго-пластическое деформирование в определенных пределах по деформации), не вызывающих нарушения сплошносги материала, что допускает использование методов механики сплошной среды. Достижение критических условий нагружения сопровождается развитием процессов разрушения (зарождением микротрещин и их интенсивным развитием), ведущих к нарушению сплошности. Изучение таких процессов требует применения специфических методов экспериментальных исследований и анализа результатов. Следовательно, реакция материала на действие импульсной нагрузки может [c.9]

В металлах структурное состояние определяется размерами зерен, блоков и других параметров микроструктуры и плотностью дефектов кристаллической решетки — линейных, точечных и т. д. При высокоскоростной деформации, контролируемой динамикой дислокаций, структурное состояние материала достаточно полно может быть охарактеризовано плотностью дислокаций и концентрацией дефектов различной физической природы на пути их движения. Обычно принимается, что с ростом пластической деформации возрастает плотность дислокаций,, изменяясь от начальной плотности Z-o до величины L — Lof en). Функция размножения чаще всего аппроксимируется линейной или степенной зависимостью (для области малых степеней деформации) /(е ) = 1где aj и xi — постоянные, характеризующие материал. [c.41]

Качество поверхностного слоя — шероховатость, физическое состояние поверхностного слоя и его напряженность — есть следствие многочисленных изменений в кристаллической решетке, суб- и микроструктуре металла поверхностного слоя, вызванных одновременным протеканием различных физических явлений в зоне резания (упруго-пластическая деформация и разрушение, диффузионные процессы и др.). Поскольку размах и интенсивность этих процессов во многом зависят от методов и режимов обработки, а также от природы обрабатываемого материала, целесообразно результаты исследования качества поверхностного слоя рассматривать раздельно для жаропрочных сплавов, стали ЭИ96 и титанового сплава ВТ9 в зависимости от методов обработки, разделенных на три группы [c.89]

Еще в 20-е годы А. И. Зимин, по словам Е. А. Попова, связал свои научные интересы с теорией пластических деформаций он собирал сведения, касающиеся этой области, и искал физические основы данной теории. При этом большой фактический, экспериментальный и теоретический материал в этой области А. И. Зимин получил, работая в механической лаборатории испытания материалов МВТУ, когда исследовал и испытывал материалы и детали первых цельнометаллических советских самолетов. В этом смысле характерна дарственная надпись Е. Ф. Бахметьева Дорогому Анатолию Ивановичу — лучшему товарищу в спорах о природе металлов. 1929. IV. 27. Автор , которую он сделал на одном из сборников трудов ЦАГИ Механические качества дюралюмипа в зависимости от деформирования в процессе старения (№ 39) I [c.76]

Свойства металлов и сплавов (механические, физические, химические и технологические) зависят от их структуры, а структура, в свою очередь, зависит от обработки (термической, химике- (бойстба термической, холодной и горячей пластической деформации сварки и т. д), химического состава и природы (атомное и кристаллическое строение) металлов и сплавов. [c.5]

Поскольку в процессах обработки давлением силы трения возникают между упруго и пластически деформируемыми те-ламиг то вместо трения покоя и трения движения рассматривают трение при упругом состоянии тел и трение при пластическом деформировании одного из компонентов. Физическая природа трения в условиях ковки и штамповки усложнена неравномерностью пластических деформаций в заготовке и структурными изменениями в металле. [c.21]

Следовательно, причиной возникновения первоначальных мик-ротрещин являются высокие местные напряжения. Последние вызывают местные пластические деформации, образование которых При действии переменных напряже-ний приводит к необратимым струк- турным изменениям материала и появлению трещин. В настоящее о,6 время в основу объяснения физической природы усталости может быть положена теория дислокаций. Под дислокацией подразумевается месг-]1ая неправильность в распределении атомов в кристаллической решетке металла или сплава. Наличие дислокаций приводит к тому, что действие незначительной внешней нагрузки может вызвать необратимое относительное скольжение (сдвиг) одной части кристалла относительно другой. [c.497]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...