Обробляння металів і сплавів тиском

Поняття про деформацію
Деформацією (від лат. “deformatio” - перекручення, спотворення) називають зміну форми та розмірів заготівки під дією прикладених до неї зовнішніх сил.
Зовнішні сили,, які прикладають до заготівки, називають навантаженням.
Деформацію поділяють на пружну та пластичну.
Пружна деформація зникає після припинення дії зовнішніх сил, форма заготівки повертається до початкової.
Пластична деформація залишається після припинення дії зовнішніх сил і заготівка набуває нової форми та розмірів. Саме тому пластичну деформацію називають залишковою.
У процесі пластичної деформації одна частина кристаліту зміщується відносно другої на відстань, яка значно перевищує міжатомну в кристалевій комірці оброблюваного металу чи сплаву.
У металах і сплавах, які є полікристалітними тілами, у процесі пластичної деформації змінюються форма кристалітів та їх орієнтація. Окремі кристаліти подрібнюються. На рис. 69 схематично показано зміну форми кристалітів металу до (а) і після (б) деформування (кристаліти відповідно пронумеровані).
Переважаючу орієнтацію кристалітів називають текстурою. Текстура зумовлена анізотропією (від грецьк. “анізо” – неоднаковий і...“тропія”) механічних властивостей металів і сплавів. У процесі деформації кристаліти видовжуються. У разі більшої деформації кристаліти видовжуються настільки, що нагадують волокна. Таку структуру металу називають волокнистою.
Напрям волокон ураховують у процесі конструювання та розроблення технології виготовлення деталей, оскільки волокна визначають анізотропність механічних властивостей.
Оскільки в основі оброблення металів і сплавів тиском лежить пластична (залишкова) деформація, то метал або сплав після припинення дії зовнішніх сил зберігає надану йому форму,

Чинники, які впливають на пластичність металів і сплавів

На пластичність металів і сплавів впливають будова їх комірок, хемічний склад і структура. Велике значення мають умови деформування: температура заготівки, швидкість деформування тощо.
Велику еластичність мають метали та сплави, комірки яких відповідають формі куба (наприклад, мідь, залізо, алюміній тощо).
Метали найпластичніші. Із сплавів тверді розчини (аустеніт, ферит) пластичніші, ніж хемічні сполуки (цементит) чи механічні суміші (ледебурит, перліт). Вміст компонентів у сплаві також впливає на його пластичність. Наприклад, із збільшенням вмісту вуглецю в сталі пластичність зменшується. Якщо вміст вуглецю в сталі перевищує 1,5%, сталь майже не піддається куванню. Кремній, хром і вольфрам збільшують пластичність сталі. Фосфор і сірка надають сталі крихкості
Зменшують пластичність сплавів різні фази, неметалеві включення та порожнини
Важливим чинником, який впливає на пластичність металів і сплавів, є теплота. З підвищенням температури нагрівання металів і сплавів їх пластичність збільшується.
У процесі деформування металів і сплавів змінюються їх властивості: міцність, твердість, крихкість, пластичність, ударна в'язкість тощо.
Зміну властивостей, пов'язану з деформацією не нагрітої (холодної) заготівки, називають наклепом. Позбутися наклепу можна термічною обробкою (відпалюванням). У процесі відпалювання структура наклепаного металу відновлюється, зменшується твердість і міцність, збільшується пластичність. Із підвищенням температури нагрівання спостерігається ріст кристалітів.
Утворення нових кристалітів називають рекристалізацією (перекристалізацією).
Температуру, при якій зароджуються нові кристаліти, називають температурою рекристалізації. Так, для заліза температура рекристалізації становить близько 450°С, для міді – 280°С, алюмінію і олова – відповідно 100 і 80°С Щоб прискорити рекристалізацію, метали та сплави нагрівають до вищих температур.

Дата добавления: 2015-08-27