Определенность формы—характерное свойство твердых тел в отличие от газов и жидкостей, которые собственной формы не имеют и при
жүктеу/скачать 0.86 Mb.
|
| Сопротивление деформации
В инженерных расчетах энергосиловых параметров важное значение имеет определение величины сопротивления деформации наиболее упрощенно это свойство металла, которое характеризует его податливость деформирующим усилиям в данных условиях обработки. Если металл практически обрабатывался при условиях, близких к лабораторным (как определяются вышеприведенные механические свойства металла), то за величину сопротивления деформации можно было бы принять величину предела текучести т, т.е. то напряжение, при котором могла бы начаться пластическая деформация. А величина предела текучести определяется методом статического растяжения при комнатной температуре, при скорости деформации порядка 0,0020,006 с-1, без подпора, натяжения и др. Сопротивление деформации представляет сложную величину, зависящую от природы деформируемого металла, температуры, степени деформации, скорости деформации и напряженного состояния. В связи с большим числом и разнообразием действующих факторов формулы для определения сопротивления деформации также многочисленны и разнообразны. В наиболее общем виде формулу можно записать так: где k — характеризует свойства деформируемого металла (иногда обозначается kf, 2k или f); — коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния. В свою очередь величины k и могут быть представлены в виде произведений: где nt,n,n1,n11,n111 коэффициенты, соответственно учитывающие влияние температуры, скорости деформации, наклепа, контактного трения, внешних зон и натяжения; т — предел текучести обрабатываемого металла. Влияние природных свойств металла Различные металлы обладают разным сопротивлением деформации, что связано с их химическим составом, строением атомов и кристаллической структурой. Чистые тугоплавкие металлы, как правило, имеют более высокое сопротивление деформации, чем легкоплавкие, но это не является общей закономерностью. Так, например, сплавы, имеющие более низкую температуру плавления, чем металлы, их составляющие, обладают более высоким сопротивлением деформации. Податливость различных металлов деформирующим силам оценивают пределом текучести т (иногда обозначается s), который представляет сопротивление деформации данного металла в отожженном состоянии, в условиях линейного напряженного состояния и при стандартных температурно-скоростных условиях деформации. Иногда подобную величину получают при разных температурах, скоростях деформации и различных степенях наклепа и строят графическую зависимость этой величины от температуры, скорости деформации и наклепа (степени деформации), но в этом случае получают уже не т, а k, которая тем и отличается от т, что учитывает влияние температуры, скорости деформации и наклепа. Влияние температуры, наклепа и скорости деформации У всех металлов сопротивление деформации при нагреве уменьшается, приобретая минимальные значения вблизи температуры плавления, однако изменения сопротивления деформации при повышении температуры не всегда имеют плавный характер. У стали, например, при температурах 700900°С имеются отклонения от общей закономерности в сторону повышения значений, что объясняется переходом металла в новую кристаллическую модификацию. При низких температурах, когда рекристаллизация не происходит, существенное влияние на сопротивление деформации оказывает наклеп (упрочнение). Только за счет влияния этого фактора сопротивление деформации может увеличиться в 34 раза. Наиболее резкое влияние наклеп оказывает на первых стадиях обработки, до получения суммарной деформации в 4050%. При горячей обработке металлов влияние наклепа тесно связано с влиянием скорости деформации. Под скоростью деформации понимают приращение степени деформации за единицу времени. Если при растяжении или сжатии с постоянной скоростью за время t с. получена деформация ,то скорость деформации будет . Если скорость протекания процесса непостоянна, то приходится определять скорость деформации для каждого данного промежутка времени: При холодной обработке влияние скорости на сопротивление деформации незначительно. В чистом виде увеличение скорости должно повышать сопротивление деформации из-за разности в скоростях распространения упругой и пластической деформации. Упругая деформация распространяется со скоростью распространения звука в металле и всегда успевает за перемещением деформирующего инструмента. Скорость распространения пластической деформации зависит от величины действующих напряжений. В большинстве практических расчетов принимают, что при холодной обработке металлов давлением сопротивление деформации не зависит от скорости деформации. При горячей обработке давлением в металлах одновременно протекают два противоположных процесса, влияющих на сопротивление деформации: наклеп, увеличивающий сопротивление деформации, и рекристаллизация, уменьшающая его. Мерой наклепа является степень деформации, следовательно, скорость наклепа и скорость деформации — это совпадающие величины. Рекристаллизация подчиняется иным закономерностям. Скорость ее протекания зависит в основном от температуры нагрева. В большинстве случаев за время деформации рекристаллизация не успевает завершиться. Чем выше скорость деформации, тем меньше полнота протекания рекристаллизации, а следовательно, выше сопротивление деформации. Таким образом, при горячей обработке повышение скорости деформации приводит к увеличению сопротивления деформации, причем увеличение это существенно и его необходимо учитывать в технических расчетах. жүктеу/скачать 0.86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|