Процесс пластической деформации металла в горячем состоянии

Процесс пластической деформации металла в горячем состоянии [c.191]

Процесс пластической деформации металла в горячем состоянии происходит путем диффузионного перемещения атомов из одних объемов зерна в другие и сопровождается одновременно двумя явлениями — упрочнением и разупрочнением, которые изменяют свойства металла в двух противоположных направлениях. [c.191]

НО производить как в холодном, так и в горячем состоянии. В процессе пластической деформации металла в холодном состоянии вследствие деформирования микроструктуры твердость и хрупкость металла непрерывно увеличиваются, а пластичность и вязкость уменьшаются. Эти изменения свойств называют(наклепом). Они могут быть устранены, например с помощью термообра- тки (отжига). Процесс замены деформированных, вытянутых зерен новыми, равноосными, происходящий при определенных температурах, называют рекристаллизацией. Она происходит при температурах, лежащих выше так называемого температурного порога рекристаллизации (см. раздел 1.3). Горячая обработка давлением производится при температуре выше порога рекристаллизации, холодная — ниже. При температурах несколько ниже температурного порога рекристаллизации наблюдается явление, называемое возвратом. При возврате (отдыхе) размеры и форма деформированных, вытянутых зерен не изменяются, но в значительной степени снимаются остаточные напряжения, возникающие при литье, обработке давлением и т. д. [c.299]

Обработка металлов давлением применима только к. металлам, обладающим достаточной пластичностью, и неприменима к хрупким металлам (нанример, к чугуну). Давлением обрабатывают сталь, медные, алюминиевые, магниевые и другие сплавы. Этот вид обработки является высокопроизводительным. Обработку давлением можно производить как в холодном, так и в горячем состоянии. В процессе пластической деформации металла в холодном состоянии вследствие деформирования микроструктуры твердость и хрупкость металла непрерывно увеличиваются, а пластичность и вязкость уменьшаются. Эти изменения свойств называют упрочнением (наклепом). Они могут быть устранены, например, с помощью термообработки (отжига). Процесс замены деформированных, вытянутых зерен новыми, равновесными, происходящий при определенных температурах, называют рекристаллизацией. [c.145]

Общеизвестно народнохозяйственное значение использования процессов. пластического деформирования металлов в горячем и холодном состоянии (прокатка, волочение, ковка, штамповка, резание металлов и т. д.) анализ необходимых усилий для осуществления этих процессов и соответствующего распределения деформаций составляет другую очень важную область применения теории пластичнее ги. [c.8]

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]

Во многих случаях пластической деформации металлов процесс нагружения элемента тела не является простым и деформация не является малой. Это особенно относится к процессам обработки металлов давлением, таким, как прессование, ковка, штамповка и другие. Назначение этих процессов состоит в том, чтобы непосредственно из слитка металла, листа или заготовки путем пластической деформации получать готовые детали, изделия или полуфабрикаты. Значит, тела, получающиеся после деформации, по размерам и форме отличаются от тел-заготовок. Такие процессы обработки давлением бывают горячие, когда с целью повышения пластичности металла и уменьшения его сопротивления металл деформируют в сильно нагретом состоянии, бывают холодные. [c.192]

Известно, что для горячих процессов обработки металлов давлением влияние скорости деформации на интенсивность напряженного состояния оказывается более ощутимо, чем для процессов холодной обработки. Поэтому при большом отношении М линейных размеров двух геометрически подобных рассматриваемых тел (натуры и модели), претерпевающих пластическую деформацию в горячем состоянии, значения а,- интенсивности напряженного состояния в большом теле (в натуре) должны быть несколько меньше значений в соответствующих точках малого тела (модели). [c.423]

Процессу пластической деформации свойственны определенные закономерности. Объем металла при холодном и горячем пластическом деформировании остается неизменным. Деформируемое тело переходит в пластическое состояние тогда, когда потенциальная энергия формоизменения, приходящаяся на единицу объема, достигает определенной величины, зависящей от свойств и состояния деформируемого металла. Деформируемый металл, имея возможность перемещаться в разных направлениях, всегда течет, главным образом, в сторону наименьшего сопротивления и т. д. [c.153]

В случае необходимости создания более значительных деформаций правка и гибка стали должны производиться в горячем состоянии при температуре 500—1150° С для малоуглеродистой стали и 800—1150° С — для низколегированной стали. Деформирование в этом интервале температур сопровождается процессом рекристаллизации, и пластические свойства металла не снижаются. Кроме того, при горячей правке сопротивление пластическим деформациям заметно снижается. [c.23]

Приведены обобщенные данные изменения механических свойств металлов и сплавов при обработке давлением, а также основные методы механических испытаний в горячем и холодном состояниях. Проанализировано влияние различных факторов на изменение механических свойств в процессе пластической деформации. Приведены данные о пластичности, твердости и химическом составе различных металлов, сталей и сплавов. [c.2]

Структура, формирующаяся в процессе горячей пластической деформации, является термодинамически неравновесной. Поэтому связь между напряжениями, деформациями и скоростями деформации неоднозначна. Величина напряжений в значительной мере определяется тем, как происходило развитие деформаций во времени. Иными словами, история процесса оказывает значительное влияние на сопротивление деформации и напряженно-деформированное состояние при обработке металлов давлением. [c.481]

Так как при горячей деформации время деформирования мало (секунды или даже доли секунды), процессы упрочнения — разупрочнения носят особый характер. С ростом скорости деформации в металле возникает нестабильное структурное состояние с образованием неоднородной структуры, наблюдается нарушение строения отдельных уже частично деформированных зерен. Однако пластическая деформация нагретого металла проходит обычным дислокационно-сдвиговым механизмом и достаточно хорошо описывается различными физическими моделями горячей деформации. [c.10]

Выше мы уже видели, что общая постановка задачи пластического формоизменения твердых тел и ее теоретическое решение,, в том числе, очевидно, и общая задача горячего пластического формоизменения металлов представляют непреодолимые затруднения. Однако ввиду того, что при температурах ковки деформационным упрочнением металла можно пренебречь, при анализе горячих процессов принимается упрощающее допущение о независимости интенсивности напряженного состояния а,- от итоговой деформации. [c.206]

К числу наиболее распространенных дефектов, возникающих в сварных швах при высоких температурах, относится межкристаллитное разрушение — образование горячих трещин. Этот вид разрушения связан с развитием растягивающих напряжений в процессе охлаждения сварного соединения, под воздействием которых металл шва подвергается пластической деформации. Характер напряженного состояния и уровень напряжений зависят от ряда факторов, к числу которых в первую очередь относятся теплофизические свойства металла, конструкция сварного узла и толщина металла, определяющие жесткость соединения, упругие свойства металла, технология и режимы сварки. Температура образования горячих трещин зависит от химического состава металла шва. Для углеродистых конструкционных сталей она составляет 1200—1350° С. [c.546]

Таким образом основными элементами литого строения наплавленного металла являются дендрит и кристаллит. Они могут быть ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях. Образование горячих трещин в наплавленном металле зависит от величины и темпа роста растягивающих напряжений, действующих в процессе его кристаллизации. При наплавке кристаллизующийся металл постоянно находится под воздействием растягивающих напряжений, возникающих вследствие несвободной усадки наплавленного металла, который в процессе охлаждения подвержен пластической деформации. При кристаллизации некоторое время металл находится в твердо-жидком состоянии. Это [c.42]

Штампы служат для деформирования металла в горячем или холодном состоянии. К инструменту, деформирующему металл в горячем состоянии, относятся штампы для кузнечного производства ковочные (молотовые), высадочные, гибочные, прошивные, обрезные и др. Кузнечные штампы дб( рмируют металл, предварительно нагретый до высоких температур (1000—1150°). В процессе работы штампы подвергаются сложным напряжениям (сжатию, растяжению, изгибу) и истирающему действию горячего металла. Кроме того, при пластической деформации, когда нагретый металл заполняет форму штампа под ударами молота, рабочая часть штампа значительно нагревается. Поэтому сталь для изготовления кузнечных штампов должна обладать высокими механическими свойствами (прочностью, вязкостью, износостойкостью), которые должны сохраняться при повышенных температурах. Сталь для штампов должна обладать жаропрочностью. [c.296]

Технические процессы обработки металлов давлением осуществляются как в холодном, так и в горячем состоянии. Основными механизмами пластической деформации в горячем и холодном состоянии являются внут-ризеренное скольжение, двойникование, взаимное перемещение и поворот зерен. При пластической деформации происходит измельчение зерен металла, ориентация зерен вдоль преимущественного направления деформации, искажаются и заклиниваются плоскости скольжения, возникают напряжения между отдельными зернами, частями металла и др. [c.249]

Зависимости о (ё) поликристалли-ческого металла, деформируемого в горячем состоянии при условии постоянства температуры и степени деформации и независимости структуры деформируемого материала от скорости деформации, характеризуются S-образной кривой с наиболее крутым средним участком (см. рис. 95). Левая и правая части кривой, отражающие более слабую зависимость напряжения течения от скорости деформации, описывают соответственно процессы ползучести (участок /) и пластической деформации (участок ///). Из анализа экспериментальных кривых следует, что в областях очень малых и больших скоростей деформации значения иа- [c.459]

Выход тепла зависит также и от температуры деформируемого тела чем ниже температура, больше сопрохивлецие деформации и расход работы, тем больше выход тепла. Поэтому повышение температуры в процессе пластической деформации в холодном состоянии играет большую роль, чем при горячей обработке металлов давлением. [c.134]

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]

Если нарастание напряжений опережает повышение пластичности металла, пока он находится в опасном интервале температур, называемом температурным интервалом хрупкости, возникают межкристаллнческне разрушения — горячие трещины. Если же процесс нарастания напряжения происходит тогда, когда металл уже прошел твердо-жидкое состояние и приобрел достаточную прочность и пластичность, то возникшие напряжения лишь вызовут пластическую деформацию и образования горячих трещин не произойдет. Следовательно, сопротивляемость наплавленного металла образованию горячих трещин тем выше, чем меньше температурный интервал хрупкости и чем выше пластичность металла в этом интервале. [c.43]

Однако приведенные данные требуют уточнения. Надо учитывать прежде всего два существенных обстоятельства наличие при горячем пластическом деформировании двух противоположных процессов упрочняющего и разупрочпяющего (возврат и рекристаллизация), а также тепловой эффект пластической деформации. О возврате и рекристаллизации говорилось ранее. Тепловой эффект выражается в том, что энергия, расходуемая на пластическую деформацию, превращается в основном в теплоту. Тепловой эффект при прочих равных условиях уменьшается с увеличением температуры деформации, так как с повышением температуры падает напряжение текучести и снижается энергия, необходимая для деформации. Поэтому при одной и той же степени деформации данного образца в холодном и горячем состоянии в последнем случае тепла выделится меньше. Есл1< скорость деформации малая, то тепло будет рассеиваться и про цесс будет протекать почти изотермически. Наоборот, при боль ших скоростях деформации выделяющееся тепло повысит тем пературу тела, иначе говоря, будет наблюдаться температурный эффект. На основании сказанного температурный эффект прг горячей деформации меньше как вследствие выделения меньшего количества тепла, так и потому, что выделившееся тепло малс по сравнению с теплосодержанием нагретого металла. [c.68]

Введение примесей в металл (легирование) увеличивает температуру рекристаллизации. Чем выше степень деформации, тем ниже температура рекристаллизации. Если пластическая деформация происходит при температуре выше температуры рекристаллизации, то эффект упрочнения будет устраняться процессом рекристаллизации. При нагреве нагартованного металла ниже температуры рекристаллизации наклепанное состояние металла сохраняется. Это дает основание различать два вида обработки металла горячую и холодную деформации. Горячая деформация — пластическая деформация выше температуры рекристаллизации холодная деформация — пластическая деформация ниже температуры рекристаллизации. [c.85]

Ковкость металла — способность воспринимать пластическую деформацию в процессе изменег1ия формы (без появления признаков разрушения) при гибке, ковке, штамповке, прокатке п прессовании. Ковкостью обладают металлы как в горячем, так н в. холодном состоянии. [c.11]

Таким образом, путем регулирования остаточных напряжений в заготовке, распределением припуска и выбором методов обработки с учетом остаточных и начальных напряжений на всех операциях обработки, а также корректировкой технологических баз можно добиться минимальных технологических остаточных деформаций маложестких деталей машин. Эти методы следует считать основными, но они не всегда приводят к желаемым результатам тогда в технологический процесс изготовления маложестких деталей необходимо вводить операции правки. Однако правку в холодном или горячем состоянии следует использовать только в крайних случаях, так как она связана со значительными технологическими трудностями, плохо поддается контролю, может снижать эксплуатационные свойства деталей машин в связи с возможным появлением трещин и изменением свойств пластически деформированного слоя металла. Кроме того, правкой практически невозможно устранить технологические остаточные деформации кручения, которые возникают в случае, когда главные остаточные или начальные напряжения не совпадают с осями детали и кроме нормальных имеются еще касательные напряжения в этих направлениях. [c.826]

По этой причине при постепенном нарастании пластическсл деформации в процессе горячей обработки давлением не происходит т акого изменения в пластическом состоянии деформируемых углеродистых и легированных сталей, которое приводило бы к хрупкому состоянию металла. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...