Влияние скорости деформации на пластичность и сопротивление I деформированию

Сопротивление деформированию инструментальных Сталей в основном зависит от процентного содержания углерода. Чем больше в них углерода, тем ниже пластичность и выше сопротивление деформированию. Наличие в этих сталях вредных примесей (особенно серы и фосфора) приводит к понижению пластичности из-за появления красно- или синеломкости. Влияние легируюш,их элементов иа пластичность и механические свойства инструментальных сталей происходит вследствие замещения в решетке атомов железа атомами легирующего элемента. На основе физико-химических (коэффициента теплопроводности, температуры фазовых превращений и др.) и механических свойств (пластичности, сопротивления деформирования устанавливают температурный режим нагрева металла под ковку, температуру начала и конца ковки, выбор схемы процесса ковки и формы бойков, а также степень и скорость деформации. [c.495]

Скорость деформации в обще.м случае ведет к снижению пластичности и увеличению сопротивления деформированию. Влияние скорости деформации мало в условиях холодного деформирования и весьма ощутимо в условиях горячего. Скорость деформации, т.е. изменение относительной деформации в единицу времени, зависит от скорости деформирования (скорости рабочего органа машин), размеров деформируемой детали и вида процесса деформирования. При сжатии и растяжении можно считать, что скорость деформации равняется скорости деформирования, деленной на начальный размер деформируемой детали. Скорость деформирования для гидравлических прессов составляет 0,01. .. 0,1 м/с, для механических - 0,25... 0.5 м/с, для молотов (скорость в момент удара)-4. .. 8 м/с. [c.138]

Таким образом, установленные закономерности изменения влияния скорости и степени деформации на сопротивление деформированию и пластичности жаропрочных сплавов позволяют сделать один общий вывод, что сопротивление деформированию в процессе горячей обработки может подвергаться значительным изменениям в зависимости от указанных факторов. [c.96]

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ НА ПЛАСТИЧНОСТЬ И СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЮ [c.67]

Металлы и сплавы технической чистоты, как правило, имеют более сложные зависимости пластичности от температуры и скорости деформации. Несколько конспективное изложение материала, относящегося к этому разделу, связано с тем, что пластичность и сопротивление деформации в известной степени взаимосвязаны, поэтому, чтобы избежать повторений, дается краткий обзор, но относящейся только к пластичности. Физические механизмы при этом одинаковы, поэтому данный раздел необходимо рассматривать в совокупности с влиянием температурно-скоростных условий деформирования на сопротивление деформации. [c.511]

Вопросы пластичности металлов и сопротивления деформации являются базовыми для разработки различных технологических процессов обработки металлов давлением. Как известно, пластичность металлов зависит от ряда факторов, таких как химический состав, структура, степень предварительной деформации, скорость деформации, история нагружения, схема напряженно-деформированного состояния. За многие годы изучения пластичности накоплен огромный экспериментальный и теоретический материал, обобщенный во многих изданиях, например, в [13, 18, 28-30, 69, 71, 72]. Однако единого концептуального подхода к описанию влияния всей совокупности факторов на замечательное свойство металлов - пластичность - до настоящего времени не существовало. [c.222]

Оценка эффекта разрушения структуры материала по соотношению Тд и Хуст не является строгой, особенно если она производится в широком интервале скоростей деформаций. Это видно из результатов исследования пластичных дисперсных систем [21 ]. С повышением у переход через предел прочности все в большей степени сопровождается вязким течением, т. е. на определение величины предела прочности все большее влияние оказывает сопротивление вязкого течения. С ростом скоростей деформаций в области высоких Y значения т и Ху сближаются, хотя изменения структуры пластичного материала под влиянием деформирования увеличиваются. Это будет более подробно рассмотрено в конце настоящей главы. [c.82]

Большое влияние на структуру металла заготовки, величину и стабильность его прочностных и пластических характеристик оказывает температурный режим ковки, степень и скорость деформации. При выборе температуры нагрева титанового сплава под ковку н температурного интервала горячего деформирования определяющим фактором следует считать температуру полиморфного превращения. Чем выше температура полного полиморфного превращения, тем выше температурный интервал горячего деформирования. Режимы ковки промышленных титановых сплавов выбирают по данным диаграммы пластичности с учетом скорости деформации, сопротивления деформированию, структуры металла, а также температуры полного полиморфного превращения. [c.526]

Еще более сложно влияние скорости в тех случаях, когда в процессе деформирования в металле происходят физико-химические превращения (выделения из твердого раствора, старение и т. п.). Иногда в этих случаях увеличение скорости деформации при уменьшении времени протекания физико-химического процесса ведет к понижению сопротивления деформации. При этом статически хрупкий металл может становиться пластичным и вязким при быстром нагружении. Подобное поведение иногда наблюдается в процессе деформации при повышенных температурах, например, при старении стали при 200—300° С, у медных сплавов и т. п. [c.225]

Вместе с этим пластичность и сопротивление деформированию при температурах 1100—1150" при статической и динамической скоростях обработки практически одинаковы. При обеих скоростях сплавы, имеющие достаточный запас пластичности, оказалось возможным деформировать без разрушения на 60—65%. С другой стороны, при более низких температурах (950—1000°) скорость деформации оказывает заметное влияние на пластичность и сопротивление деформированию вследствие меньшего разупрочнения сплавов при этих температурах. [c.148]

Из-за сложного характера зависимости пластичности материала от условий формообразования влияния температуры и скорости деформации на пластические характеристики обычно рассматривают совместно. Для реальных материалов изменение температуры или скорости деформации может приводить в одних случаях к уменьшению, а в других — к повышению пластичности. Обнаружено, что для чистых металлов зависимость пластичности и сопротивления деформированию от температуры имеет вид, близкий к следующему [c.16]

Влияние скорости деформации. При выполнении технологических операций ковки и штамповки скорости деформации изменяются в широком диапазоне. Наименьшие скорости деформации (lO 1/с) можно наблюдать при штамповке на прессах, а наибольшие — (10 1/с) —при штамповке на высокоскоростных молотах. В литературе имеется много противоречивых сведений о влиянии скорости деформации на сопротивление пластическому деформированию, в том числе и применительно к холодной штамповке выдавливанием. Это объясняется тем, что при увеличении скорости деформации наблюдаются два взаимно противоположных эффекта. Во-первых, при увеличении скорости деформации повышается температура заготовки, поскольку с быстротечностью процесса резко уменьшается рассеяние (отвод) теплоты от заготовки, а с повышением температуры уменьшается напряжение текучести. Во-вторых, при повышении скорости деформации сопротивление деформированию возрастает из-за необходимости преодоления инерционных нагрузок. В результате взаимодействия этих явлений можно наблюдать различное проявление влияния скорости деформации. Так, В. Е. Фаворский при скоростях выдавливания 0,5 м/с наблюдал повышение температуры для алюминия до 230 С, для меди до 380° С и для сталей 10 и 15 до 410° С, что во многих случаях сопровождалось понижением сопротивления деформированию и увеличением пластичности. Экспериментальные исследования, выполненные В. Ф. Ураковым, показывают повышение температуры не более 120° С. Он пришел к выводу, что при скоростях деформирования в пределах 4 — 20 м/с выдавливание осуществляется в адиабатических условиях. Напряжение текучести при переходе от статических условий нагружения (0,002 м/с) к динамическим (4 м/с) возрастает для алюминия на 15%, а для свинца увеличивается в 2,5 раза. [c.20]

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в п-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой — составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше л-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурновременные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Ei, Ег, Ез и Ii, h, h- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Ei, А) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности [c.11]

На процесс перехода через предел прочности очень сильное влияние может оказывать жесткость динамометрических устройств. Экспериментально это было изучено только для пластичных дисперсных систем В. П. Павловым и Г. В. Виноградовым [П ]. Если предел прочности выражен очень резко (в системе совершается сильное разрушение структуры), то при использовании мягких динамометров переход через этот предел сопровождается огромным увеличением скорости деформации. Когда начинается разрушение структуры в материале, его сопротивление деформированию снижается. Вследствие запасенной в динамометре упругой энергий связанная с ним измерительная поверхность приобретает возможность перемещаться навстречу движению второй поверхности. В случае мягкого динамометра угол поворота одной поверхности относительно другой может быть значительным. Поэтому при быстром разрушении структуры в материале происходит значительное увеличение скорости относительного перемещения измерительных поверхностей, т. е. скорости деформации. Такое возрастание скорости, в свою очередь, вызывает усиление изменения структуры материала. С другой стороны, по мере углубления разрушения структуры и снижения действующего в материале напряжения возрастает интенсивность обратного процесса структурообразова-ния. В результате скорость деформации начинает снижаться. [c.74]

Результаты испытаний приведены на рис. 96, 97. Увеличение скорости деформации при растяжении от б-Ю " сек-1 до 10 сек практически не влияет на характеристики пластичности при комнатной температуре, но существенно влияет на них при повышенных температурах. Интервал температур динамического деформационного старения и температура максимального развития его значительно повышается, температурный интервал динамического деформационного старения расширяется, а абсолютная величина эффекта по сравнению со статическим растяжением практически не изменяется Г95, с, 20 440 463]. Подобные данные получены Г. Н. Мехедом [464] при испытании на динамическое растялсение технического железа, В. С. Зотеевым [465] при испытании армко-железа и сталей Ст.З, 45, У10. Систематические исследования Л. Д. Соколова [466, 467] по изучению влияния температурно-скоростных условий деформирования на сопротивление различных металлов и сплавов пластической деформации, выполняемые преимущественно при деформации осадкой, также показывают, что с увеличением скорости деформации температура динамического деформационного старения повышается. Это обусловлено значительным повышением скорости перемещения дислокаций при увеличении скорости деформации. Динамическое взаимодействие между дислокациями и примесными атомами при возрастании скорости перемещения дислокаций возможно лишь при повышении температуры, стимулирующей соответствующее повышение скорости диффузии примесных атомов. При нарушении этого условия динамического взаимодействия между дислокациями и примесными атомами не происходит, эффект динамического деформационного старения отсутствует. [c.239]

Известно, что в области скоростей деформации, соответствующих обычным процессам обработки давленнем (ковке, прокатке и др.), повышение скорости деформации отрицательно сказывается на поведении обрабатываемого металла растет сопротивление деформации и снижается пластичность металла. Однако это отрицательное влияние наблюдается только до определенных значений скорости. В области высокоскоростных и импульсных процессов деформирования (г = ) обнаружено снижение сопро- [c.353]

Влияние скорости и степени деформации на пластичность и сопротивление деформированию носит очень сложный характер. Объясняется это тем, что скорость и степень деформации одновременно оказывают как упрочняющее, так и разупрочняющее действие на деформируемый металл. Так, увеличение степени деформации, с одной стороны, увеличивает упрочнение металла, но, с другой стороны, уменьшая температуру рекристаллизации, одновременно интенсифицирует разупрочнение. В свою очередь, увеличение скорости деформации уменьшает время протекания процесса рекристаллизации и, следовательно, увеличивает упрочнение. Но с увеличением скорости деформации увеличивается количество теплоты пластической деформации, которая не успевает рассеяться в окружающую среду и вызывает разогрев металла. Увеличе 1ие же те.адпературы ведет к более интенсивному разупрочнению. [c.31]

Влияние скорости нагружения было уже иллюстрировано диаграммами деформации образцов стали 20 при статическом и ударном изгибе (рис. 5). Средняя скорость статического испытания составляла 0,16 мм сек, а ударного — 3490 мм1сек. Повышение скорости деформирования сопровождается заметным повышением сопротивления как большим, так и, в особенности, малым пластическим деформациям. Предел текучести при ударном нагружении оказался вдвое большим, предел прочности на 30"/о, а работа деформации на 35% больше, чем при статическом нагружении, При этом испытании и примененном копре (мощность 30 кгм) ненадрезанные образцы разрушены не были, поэтому величина максимальной пластичности не была установлена. [c.37]

Это влияние выражается в том, что при малой скорости механизм деформирования в большинстве случаев горячий или близкий к горячему, в то время как при высоких скоростях и особенно при динамическом деформировании обработка давлением сопровождается механическим упрочнением, величина которого определяется температурой и степенью деформации. Поэтому в реальных условиях обработки металлов давлением применение меньших скоростей деформирования в пределах 0,1—2,5 м1век всегда повышает пластичность и снижает сопротивление деформир<)ван,ию. Это является основанием для дальнейшего более широкого применения малых скоростей (прессов, ковочных машин) для обработки давлением жаропрочных сплавов. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...