Влияние схемы напряженного состояния на пластичность металла

Главное растягивающее напряжение понижает пластические свойства металла, поэтому при схеме напряженного состояния 04 проявляются не пластические, а хрупкие свойства металла. Поэтому при испытании на растяжение, как только возникает шейка, то наступает разрушение образца, а при прокатке бесшовных труб разрыхление металла в центральной части заготовки наступает еще до соприкосновения с носком оправки.

При деформации по схеме 01 наблюдается наивысшая пластичность. Максимальная пластичность наблюдается при всестороннем сжатии, когда = = .

Правило:

Чем меньше разница между главными сжимающими напряжениями( и ) тем пластичность металла проявляется незначительно, а деформация протекает труднее.

Схема 01:

Схема 02:

Вывод:

В первом случае выше пластичность металла, а во втором случае металл будет легче деформироваться (больше разность).

Некоторые малопластичные сплавы не выдерживают прокатки в литом состоянии. Применяя к литым слиткам процесс прессования (магниевые сплавы), ковки (высоколегированные сплавы) можно в дальнейшем производить их прокатку. Это объясняется тем, что при прессовании или ковке алгебраическая разность меньше, чем при прокатке, поэтому пластичность проявляется значительнее. В практических условиях обработки металлов давлением установление выгодных условий напряженного состояния является первоначальной задачей, особенно при разработке новых технологических процессов.

1.4 Сопротивление деформации и пластичность металлов и сплавов Упругая и пластическая деформация

В литературе по теории прокатки можно встретить два понятия, которые обозначаются одним термином «сопротивление деформации». В одних источниках этим термином обозначают сумму сопротивлений, которые преодолевает деформирующая сила, включая сюда сопротивление перемещению атомов деформируемого металла, сопротивление контактных сил трения, воздействие внешних зон, натяжения или подпора и других факторов. В таких случаях сопротивление деформации является характеристикой всего процесса деформации и иногда называется полным сопротивлением деформации.

Другие авторы терминов «сопротивление деформации» обозначают лишь часть общего сопротивления, которая необходима для осуществления перемещения атомов деформируемого металла. В таком виде этот термин служит характеристикой деформируемого металла, не зависящей от характера процесса деформации, и иногда называется сопротивлением металла деформации.

Различают упругую и пластическую (остаточную) деформацию.

Упругая деформация – деформация, исчезающая после удаления причины, вызвавшей ее.

При упругой деформации форма тела меняется вследствие изменения межатомных расстояний. После удаления причин, вызвавших деформацию, напряженное состояние тела исчезнет, атомы вернутся к своим нормальным положениям устойчивого равновесия, и форма тела тем самым восстановится.

Пластическая деформация – деформация, оставшаяся после удаления причин, вызвавших ее, при этом образуются новые устойчивые связи.

Рисунок 26 – Схема упругой и пластической деформации образца растяжением: а – исходный образец; б – схема упругой деформации; в – схема пластической деформации;