Обработка металлов давлением. Деформация

1. Обработкой металлов давлением называется вид обработки, при котором под воздействием внешних сил заготовке в нагретом или

холодном состоянии придаются
заданные формы, размеры и прочностные свойства.

2.

Если тело после снятия сил, вызывающих
деформацию, полностью восстанавливает свои
первоначальные форму и размеры, то такая
деформация
называется
упругой
или
обратимой. В процессе упругой деформации
тело накапливает потенциальную энергию.
При разгрузке эта энергия расходуется на
восстановление размеров и формы тела.
Если после удаления приложенных сил тело не
восстанавливает полностью первоначальные
форму и размеры, то такая деформация
называется пластической или остаточной.
Всякая
остаточная
деформация
сопровождается упругой.
Сумма упругой и пластической
деформации называется полной
деформацией.

3. Механизм холодной пластической деформации

Скольжение – сдвиг одних атомных
плоскостей относительно других вдоль
определенного
кристаллографического
направления.
Двойникование – переход одной части
кристалла в положение,
симметричное другой части кристалла.
а)исходная структура до деформации; б) начало пластической деформации; в)после
обжатия на 35 %; г) после обжатия на 90%; д) то же поперечное сечение.

4. Текстура деформации - определенная ориентировка кристаллической структуры приобретенной металлом в результате пластической

Сталь 20. Волокнистое строение (текстура), х150
Металл имеющий преимущественную ориентировку
расположения кристаллических решеток в
пространстве имеет ярко выраженную анизотропию
механических свойств

5. Наклеп

Упрочнение металла в результате скопления дислокаций на
границах зерен и невозможности их перемещения называется
наклепом металла при холодной деформации.
В результате наклепа возрастает упругое искажение кристаллической решетки,
увеличивается сопротивление деформации и уменьшается пластичность.
Увеличение прочности особенно интенсивно происходит на начальных стадиях
деформации (до 25 %).

6. Наклеп можно устранить с помощью термической обработки (отжига).

Механические свойства
KCU
HB
В
Температура отжига, 0С

7. При температурах ниже 0,3Тпл наблюдается явление, называемое возвратом или отдыхом.

При возврате размеры и форма деформированных,
вытянутых зерен не изменяются, но в значительной
степени снимаются остаточные напряжения.

8. Процесс разупрочнения при нагреве деформированного металла

Процесс замены деформированных, вытянутых зёрен
новыми, равновесными, происходящий при определенных
температурах, называется рекристаллизацией
Механические свойства после рекристаллизации у
металла выше, чем до деформации вследствие
уменьшения размера зерна

9.

Температура рекристаллизации для каждого металла
может быть подсчитана по формуле А.А. Бочвара
Табс. рекр = 0,4 . Т абс.пл
Например, для стали 20 t пл = 1535 0С, тогда
Т абс.пл = 1535 + 273 = 1808 K.
Табс. рекр = 0,4 . 1808 = 723 K.
t рекр = 723 – 273 = 450 0C
При увеличении примесей в металле температура
рекристаллизации возрастает

10. На основании понятий наклепа и рекристаллизации обработку давлением классифицируют

Тдеф
Холодная
пластическая
деформация
Т рекр
Тдеф
Горячая
пластическая
деформация

11.

12. задание

для данной марки стали определить:
- температуру рекристаллизации;
- определить температурный интервал
под обработку давлением

13.

Вариант
Марка стали
1
Сталь 10
Сталь 40ХС
2
Сталь 15
Сталь 40Х
3
Сталь 18
Сталь 15ХМ
4
Сталь 25
Сталь 23Г2А
5
Сталь 30
Сталь 20Х2М
6
Сталь 40
Сталь 25ХГС
7
Сталь 16ГНМ
Сталь 18ХГТ
8
Сталь 35
Сталь 32ХМА
9
Сталь 45
Сталь 12ХН
10
Сталь 15ХФ
Сталь 38ХМ3Н
11
Сталь 14ХГС
Сталь 12ХН2
12
Сталь 12
Сталь 30Х13
13
Сталь 13Х1МФ
Сталь 20ГС
14
Сталь 40ХФА
Сталь 26Г2С