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)