Пластичность металлов и сопротивление деформированию

Способность твердых тел проявлять пластическую де­формацию называется пластичностью; Показатели пластичности: при растяжении — относительные удлине­ние и сужение, при динамическом изгибе — ударная вяз­кость, при скручивании — число кручений до излома, при статическом изгибе — нарушение сплошности поверхно­сти, при осадке и прокатке — относительное обжатие.

При обработке давлением на заготовку действуют внешние активные силы. Внешние силы уравновешива­ются внутренними усилиями, интенсивность этих усилий называют напряжениями. При характеристике опе­рации обработки давлением используют следующие по­нятия: рабочее напряжение или давление. В местах контакта деформируемого тела и инструмента возникают реактивные силы трения, они препятствуют движению тела.

Основными факторами, определяющими пластичность металла при обработке давлением, являются его химиче­ский состав и структура, температура и скорость обра­ботки, а также схема напряженного состояния.

Каждый метод обработки давлением сопровождается действием растягивающих и сжимающих напряжений. Пластическое деформирование сопровождается упроч­нением, повышающим сопротивление металлов пластиче­ской деформации. Характеристикой сопротивления деформированию является предел текучести.

Сопротивление де­формированию в значительной степени определяется те­ми же факторами, что и пластичность металлов.

Температура металла определяет характер пластиче­ского деформирования металла. Если она ниже темпера­туры рекристаллизации, то обработка давлением счита­ется холодной, а выше - горячей.

При холодной обработке зерна металлов вытягивают­ся в направлении деформации растяжения, что приводит к уменьшению их размеров в направлении деформации сжатия. Металл приобретает волокнистую структуру, ста­новится анизотропным. Так, с помощью обработки дав­лением возможно управлять расположением волокон в изделии в соответствии с его условиями эксплуатации.

Металлы и сплавы при холодном деформировании помимо упрочнения изменяют электропроводность, кор­розионную стойкость и другие свойства.

И при горячей обработке давлением макроструктура материала может иметь волокнистое строение за счет не­растворимых включений, которые вытягиваются в на­правлении деформации растяжения. Свойства металлов при горячей обработке изменяются: разрушается литая структура, а рекристаллизация дает равноосные зерна малых размеров; металл уплотняется вследствие заварки пустот; прочностные и пластические свойства повыша­ются.

Рис. 13.3. Сравнение методов (а) получе­ния исходной заготовки (б)