Общие сведения. Основным преимуществом процессов обработки металлов давлением является их высокая

Основным преимуществом процессов обработки металлов давлением является их высокая производительность. Однако высокая производительность имеет место лишь в том случае, когда обрабатываемый металл обладает достаточной пластичностью.

Как известно из практики, один и тот же материал в зависимости от способа его нагружения имеет различную пластичность. Так, например, «хрупкий» мрамор удается деформировать на десятки процентов и, наоборот, «пластичные» металлы при определенных условиях разрушаются без заметной пластической деформации.

Зависимость пластичности материала от условий деформирования дает основание причислить ее не к свойствам, а лишь к состоянию материала при данных условиях. В задачи теории обработки металлов давлением входит вопрос о нахождении рационального способа обработки, при котором данный металл может воспринимать значительные пластические деформации без разрушения.

Одним из факторов, оказывающих значительное влияние на пластичность металла, является схема напряженного состояния.

Все случаи нагружения тела могут быть описаны девятью различными схемами напряженного состояния (рис. 1). Как показывают опыты, наибольшую пластичность металла можно получить при объемной схеме неравномерного всестороннего сжатия. В этом случае деформация происходит за счет внутрикристаллитных сдвигов, без значительного разрушения границ зерен. В практике схема всестороннего сжатия имеет место при прессовании, прокатке, объемной штамповке и в некоторых других процессах.

Рис. 1. Схемы напряженного состояния

Наличие в схеме напряженного состояния одного (волочение; прокатка с натяжением; вытяжка полых изделий и т.д.) или двух растягивающих напряжений (осевое растяжение полой трубы, находящейся под действием внутреннего давления) значительно снижает пластичность металла. Таким образом, с точки зрения достижения максимальной пластичности выгоднее всего применять процессы с неравномерным всесторонним сжатием. Однако такое решение не всегда является рациональным, так как применение схемы всестороннего сжатия резко повышает потребное для деформации усилие, что влечет за собой применение мощного, дорогостоящего оборудования. Поэтому при оценке способа деформирования того или иного металла следует исходить не только из условий повышения пластичности, но и из условий экономного расхода энергии.

Дата добавления: 2015-09-01