Влияние деформации на физические и механические свойства

В процессе холодной пластической деформации поликристаллических металлов значительно изменяется структура, повышается плотность дислокаций, увеличиваются концентрации вакансий и количество трехмерных дефектов. Это приводит к изменению физических свойств деформированных металлов. Плотность металлов уменьшается и тем больше, чем выше среднее напряжение. Однако изменение плотности очень незначительно, не более 0,1...0,2 %. Это дает основание считать, что условия постоянства объема выполняются с достаточной для инженерских расчетов точностью.

Упругие постоянные E, G, υ в результате холодной пластической деформации практически не изменяются, но лишь до тех пор, пока не образуется текстура. В этом случае в связи с преимущественной ориентировкой кристаллографических осей проявляется анизотропия свойств, и упругие постоянные увеличиваются в одних направлениях и одновременно уменьшаются в других.

Совсем иначе обстоит дело с электрическими и магнитными свойствами. При взаимодействии дислокаций образуется большое количество точечных дефектов, что приводит к изменению электрического сопротивления. Экспериментально установлено, что изменение удельного электросопротивления ∆ρ_э тесно связано со степенью деформации ε. После деформации электрическое сопротивление, как правило, увеличивается всего на 2...5%. Однако некоторые металлы весьма чувствительны к деформации: например, электрическое сопротивление никеля увеличивается на 8%, молибдена – на 18%, а вольфрама – на 40...50%. При ОМД могут происходить межкристаллитная деформация, разрушение межзеренных прослоек и снижение электрического сопротивления. Это характерно для сложных сплавов, например хромеля, алюмеля и других, деформация которых приводит к

уменьшению электрического сопротивления.

При холодной деформации, особенно с большими степенями, которые приводят к образованию текстуры, сильно изменяются магнитные свойства железа, никеля, кобальта и их сплавов. Холодная пластическая деформация переводит металлы в термодинамически неравновесное состояние. Резко снижается их коррозионная стойкость, латуни и сплавы алюминия после холодной пластической деформации подвержены коррозионному растрескиванию, которое происходит в присутствии кислот, щелочей и просто влажной атмосфере, содержащей следы сернистых газов или аммиака.

5.15

Твердость находится в тесной корреляционной зависимости от сопротивления деформации  и увеличивается тем интенсивнее, чем круче кривая истинных напряжений (рис. 5.15). Это следует учитывать при конструировании деталей, изготовляемых методами холодной пластической деформации, и выборе исходных материалов: во многих случаях возможно использование менее прочных, более дешевых и более технологичных материалов.