книги из ГПНТБ / Дзугутов, М. Я. Напряжения и разрывы при обработке металлов давлением

М. Я. ДЗУГУТОВ

Напряжения и разрывы при обработке металлов давлением

Издание второе, переработанное и дополненное

Москва

«Металлургия»

1974

Предисловие

1975 годы предусмотрено значительное улучшение каче­ ства металлопродукции и в том числе продукции, полу­ ченной с помощью процессов прокатки и ковки. Для успешного решения этой задачи необходимо создание более совершенных, научно обоснованных технологиче­ ских процессов обработки металлов давлением, позво­ ляющих повысить уровень свойств изделий, снизить удельный расход металла.

Деформируемость тела D при пластической дефор­ мации, т. е. способность его изменять свою форму без нарушения цельности, под действием внешнего или внут­ реннего напряжения зависит от следующих основных факторов: пластичности материала, из которого состоит тело, Ф а\ от комплекса внешних (механических) фак­ торов деформации, обозначенного Фв; от геометрических факторов деформируемого тела Фг.

Вмонографии автора «Пластическая деформация

высоколегированных сталей и сплавов», изданной в 1971 г., было рассмотрено влияние пластичности мате­ риала на деформируемость тела, а также факторы, влияющие на пластичность, виды пониженной пластич­ ности (П П ) материала, приводящие к ухудшению де­ формируемости тела, их физическая природа и способы уменьшения их влияния.

В данной книге рассматривается главным образом влияние на деформируемость тела двух других факто­ ров Ф в и Фг- Поэтому, в известной мере, ее следует считать продолжением первой книги. В ней рассматри­ вается влияние схемы деформирования тела на харак­ тер и неравномерность течения материала, на напряжен­ ное состояние и характер возникающих разрывов в де­ формируемом теле. Излагаются результаты исследования механизма возникновения скалывающих и разрываю­ щих напряжений и нарушений сплошности тела. Р ас­ смотрены также напряжения и разрывы, обусловленные процессами нагревания и охлаждения тела из малопластичиого материала.

В книге излагаются материалы, полученные в ре­ зультате исследований, выполненных автором самим или совместно с сотрудниками. Эксперименты выполняли

5

Приняты е обозначения

S 0T — сопротивление отрыву;

— сопротивление срезу;

ПП— пониженная пластичность;

ПП\, ПП2 — первый, второй, третий, четвертый вид пониженной ППЗ, /7/74 пластичности соответственно;

Fпк/Ѵ' — поверхностный фактор (по С. И. Губкину);

Нкр — максимальная высота цилиндрического тела, позво­ ляющая равномерно осаживать его при данной ско­ рости начальной деформации, отношении H/d и от­ сутствии контактного трения;

Лр.о — глубина проникновения равномерной деформации при осаживании цилиндра с данным значением H/d, скорости начальной деформации и отсутствии кон­ тактного трения;

h„.о — область неравномерной, уменьшенной деформации; Н — начальная высота осаживаемого тела;

h — конечная высота осаживаемого тела;

Бср — средняя расчетная деформация тела;

8гпіп — минимальная степень деформации; ешах — максимальная степень деформации;

Фо — абсолютная неравномерность деформации при одно­ значном осаживании;

Фо.н— относительная неравномерность деформации при од­ нозначном осаживании;

г|о — коэффициент неравномерности деформации при од­ нозначном осаживании;

V— скорость деформации;

Фв — общая (сквозная) неравномерность деформации по сечению заготовки при протяжке с кантовками;

Фв.о — относительная неравномерность деформации по се­ чению заготовки при протяжке с кантовками;

% — общий (сквозной) коэффициент неравномерной де­ формации при протяжке заготовки с кантовками;

т)і о. .. п— коэффициенты неравномерности деформации за каж­ дое однозначное обжатие заготовки;

Аі — величина итогового смещения к периферии точки, расположенной в диагонали, за один цикл ковки: обжатие -окантовка на 90°-»-обжатне;

7

Пластичность

Пластичность является важнейшим свойством метал­ лов и сплавов. Она зависит от кристаллической структу­ ры материала, количества возможных плоскостей и на­ правлений скольжения в кристаллитах, характера меж­ атомных связей, химического состава, структурного со­ стояния, количества и дисперсности избыточных струк­ турных составляющих. Пластичность прежде всего за­ висит от природы материала, его физико-химических констант, с изменением которых изменяется и пластич­ ность материала.

Пластичность материала тем выше, чем больше чис­ ло плоскостей и направлений скольжения, больше пе­ риод легкого (ламинарного) скольжения, меньше коэф­ фициент упрочнения, четче выражен металлический характер межатомных связей, меньше искажена кристал­ лическая структура и чем меньше количество дисперс­ ных упрочняющих частиц. С изменением состояния дан­ ного материала изменяются перечисленные факторы, а вместе с ними и его пластичность.

Таким образом, под пластичностью следует понимать свойство материала (стали, сплава), позволяющее не­ обратимо изменять форму тела без нарушения его сплошности, определяемое с помощью принятого объек­ тивного метода испытания и выраженное количественно в тех пли иных условных единицах.

Каждый материал обладает определенным комплек­ сом природной пластичности, который может проявить­ ся при деформировании тем полнее, чем сложнее усло­ вия деформирования.

• С помощью существующих методов испытания не­ возможно выявлять и оценивать количественно весь комплекс природной пластичности материала, а также выбирать наиболее целесообразные методы его деформи­ рования. Это относится и к известным, широко приме­ няемым методам испытания на ударный изгиб, на рас­ тяжение, на кручение и др.

9