Упругая и пластическая деформация - раздел Образование, Теория ОМД
Деформация – Изменение Формы И Размеров Тела...
Деформация – изменение формы и размеров тела в результате действия на него внешних сил. Деформация представляет собой совокупность трех взаимно накладывающихся и последовательно идущих процессов: упругой деформации, пластической деформации и разрушения.
Если тело после снятия сил, вызывающих деформацию, полностью восстанавливает свои первоначальные форму и размеры, то такая деформация называется упругой или обратимой. В процессе упругой деформации тело накапливает потенциальную энергию. При разгрузке эта энергия расходуется на восстановление размеров и формы тела.
Если после удаления приложенных сил тело не восстанавливает полностью первоначальные форму и размеры, то такая деформация называется пластической или остаточной. Всякая остаточная деформация сопровождается упругой. Сумма упругой и пластической деформации называется полной деформацией. Напряжение, при котором начинается пластическая деформация, называется пределом текучести. Он определяется из опытов на растяжение. Для технических целей вводят понятие макроскопического предела текучести как напряжения, при котором остаточная деформация достигает 0,2%.
Как известно, металлы имеют кристаллическую структуру. Основные типы кристаллических решеток в металлах: ОЦК (,-Fe, K, Na, Li, V, W, Ba, Mo, Ta), ГЦК (-Fe, Au, Cu, Pt, Ni, Pb, Ag) и ГПУ (Mg, Co, Zn, Be). Характерной особенностью кристаллических веществ является анизотропия – различие свойств в различных направлениях. При упругой деформации атомы не разрывают связей друг с другом, а лишь отклоняются от состояния равновесия. При пластической деформации атомы кристаллической решетки необратимо меняют своих соседей. Пластическая деформация осуществляется двумя основными способами: скольжением и двойникованием.
Скольжение – сдвиг одних атомных плоскостей относительно других вдоль определенного кристаллографического направления. Совокупность плоскости и направления скольжения называют системой скольжения. Кристаллы с различными типами решеток имеют разное число возможных систем скольжения. Плоскостями и направлениями скольжения обычно являются плоскости и направления, наиболее плотно упакованные атомами. Пластичность металла в значительной степени зависит от направления приложения нагрузки: вдоль плоскости скольжения или под углом к ней. При комнатной температуре ГЦК имеет 12 систем скольжения (по граням и диагоналям куба), ОЦК – от 12 до 48, ГПУ – 3. При повышении температуры добавляются новые системы скольжения.
Двойникование – переход одной части кристалла в положение, симметричное другой части кристалла. Если при скольжении наименьшее смещение равно периоду кристаллической решетки, то при двойниковании – доле периода. При скольжении переход решетки в новое положение происходит постепенно, при двойниковании – почти мгновенно, т.е. скольжение происходит при статическом нагружении, а двойникование при ударе. После этого деформированная часть решетки становится зеркальным отображением недеформированной части. Обычно двойникование сопутствует основному механизму – скольжению.
Сравнение результатов расчета с опытными данными показывает, что вычисленные для идеального кристалла значения предела текучести в сотни раз превышают величины, найденные из опыта. Это объясняется наличием нарушений правильной кристаллической структуры и существованием различного рода дефектов кристаллической решетки.
Введение... Обработка металлов давлением ОМД базируется на основных положениях механики... Основные способы ОМД...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Упругая и пластическая деформация
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Дефекты в кристаллах
Дефекты делятся на точечные, линейные и объемные.
Точечные дефекты:
Вакансия (дырка) – простейший дефект кристаллической решетки, когда вышедший из положен
Дислокации
Дислокация – линейный дефект кристаллической решетки, вдоль которого нарушены связи между соседними атомами и число ближайших соседей каждого атома не соответствует необходимому. Д
Изменение свойств наклепанного металла при нагреве
При нагревании металлов до сравнительно низких температур (~0.3Tпл.) в металлах происходит процесс возврата или отдыха, при котором наклепанный металл частично разупрочняется. В процессе
Величины, характеризующие деформацию тела
О величине деформации судят по изменению размеров деформируемого тела. Существует несколько вариантов характеристики деформации. Пусть размеры тела до деформации L0 – дли
Смещенный объем
Смещенный объем – прибавленный или удаленный в процессе деформации объем в направлении одной из осей. Если рассматривать деформацию по высоте, смещенный объем – произведение началь
Общий случай деформации
В общем случае деформация нелинейная, а значит, кроме растяжения или сжатия в металле имеется и углова
Скорость деформации
Скорость деформации – изменение степени деформации в единицу времени. Совокупность всех скоростей деформации описывается тензором скоростей деформации:
Правило наименьшего сопротивления
При ОМД иногда необходимо определить соотношение между перемещениями металла в разных направлениях. Иногда это сделать достаточно просто на основании закона постоянства объема. Например, при плоско
Величины, характеризующие напряженное состояние тела
Если к телу приложены внешние силы и создано препятствие его свободному движению, то тело находится в напряженном состоянии. На тело действуют внешние силы; реакции связей, ограничивающие движение
Связь обобщенного напряжения с обобщенной деформацией
Механические свойства большинства металлов и сплавов характеризуются кривыми упрочнения, не имеющими ярко выраженной площадки текучести. Такие кривые аппроксимируются степенной функцией. В самом об
Плоское напряженное и плоское деформированное состояние
При плоском напряженном состоянии напряжение по одной из осей отсутствует. Деформация при этом может происходить по всем трем осям. В других случаях пренебрегают деформацией по одно
Плоское напряженное состояние
Признаком плоского напряженного состояния является: равенство нулю одного из нормальных напряжений и равенство нулю соответствующих ему касательных напряжений. Пусть
Плоское деформированное состояние
Признаком плоского деформированного состояния является отсутствие деформаций по одной из осей, например по оси X:
Сверхпластичность
Все предыдущие закономерности относятся к обычным, промышленным условиям. Но при ряде условий наблюдается явление сверхпластичности, т.е. необычайно высокой для данного материала пластичности, хара
Методы оценки пластичности
Для сравнения пластичности образцы металлов подвергают деформации в одинаковых условиях. Доведя деформацию до разрушения (или до первых ее признаков), измеряют полученную остаточную деформацию, кот
Факторы, влияющие на сопротивление деформации
Сопротивление деформации зависит от природы деформированного металла, температуры, степени и скорости деформации и характера напряженного состояния. Опытным путем получают значение сопротивления де
Факторы, влияющие на пластичность металла
Пластичность зависит от природы вещества (его химического состава и структурного строения), температуры, скорости деформации, степени наклепа и от условий напряженного состояния в момент деформации
Условие пластичности для линейного напряженного состояния
Условием пластичности называется условие перехода упругой деформации в пластическую, т.е. оно определяет точку перегиба на диаграмме растяжение-сжатие.
В линейном напряженном состоя
Частные случаи условия пластичности
При ОМД встречаются частные виды напряженного и деформированного состояния: плоское напряженное, плоское деформированное и осесимметричное состояние. Ввиду сложности условий пластичности при решени
Особенности трения при ОМД
Условия трения играют в расчетах напряженного и деформированного состояния такую же роль, как и физические уравнения равновесия. Отличие лишь в том, что трение действует лишь по поверхности взаимод
Виды трения. Физико-химические особенности трения
Трение обрабатываемого металла и инструмента происходит с участием третьих веществ. К ним относятся окислы обрабатываемого металла и инструмента, продукты истирания взаимодействующих поверхностей и
Механизм сухого трения
Поверхность всякого тела имеет неровности – выступы и впадины при любом качестве отделки. Часть выступов поверхности одного тела попадает во впадины поверхности другого тела, в результате чего прои
Механизм граничного трения
Граничное трение имеет место при использовании смазок. Смазки, содержащие поверхностно-активные вещества, адсорбируются на трущихся поверхностях и образуют прочные пленки. Граничные молекулы таких
Механизм жидкостного трения
Природа жидкостного рения иная, чем сухого и граничного. Жидкостное трение – внутреннее трение в объеме смазки. Оно нашло применение при волочении проволоки. Смазка, экранирующая толстым слоем трущ
Смазка при ОМД
Для того чтобы смазка в достаточной степени изолировала деформируемое тело от инструмента, не разрывалась и не выдавливалась, она должна иметь достаточную активность и вязкость.
Ак
Факторы, влияющие на сухое и граничное трение
Сила и напряжение трения зависят от прочностных свойств деформируемого тела и закономерностей изменения их в процессе деформации. Закономерности изменения прочностных свойств приконтактных слоев за
Влияние твердости металла и внешнего давления
Закон сухого трения в деталях машин имеет вид: сила трения Т пропорциональна нормальной нагрузке N и не зависит от площади контакта:
T = f*N, где f – коэффициент трения (константа)
Факторы, влияющие на жидкостное трение
При прочих равных условиях сила гидродинамического трения на два порядка меньше трения граничного и сухого. Впрямую состояние поверхностей на силу гидродинамического трения не влияет, и понятия «ко
Трение при различных видах ОМД
1. Трение при прокатке
В настоящее время горячую прокатку осуществляют в режиме сухого трения. Холодная прокатка осуществляется с применением смазок. При холодной прокатке листов и полосы
Неравномерность деформации
При равномерной (однородной) деформации напряженное состояние во всех точках тела одинаково, компоненты тензора напряжений и направление главных осей не изменяются при переходе от одной точки тела
Влияние внешнего трения на неравномерность деформации
Внешнее трение затрудняет скольжение деформируемого тела по инструменту. Действие его распространяется неодинаково по объему тела, оно наиболее сильно вблизи поверхности контакта и минимально внутр
Влияние неоднородности свойств на неравномерность деформации
Неоднородность свойств может быть макроскопической (неравномерный прогрев, соединение разных металлов в одном слитке) или микроскопической (неоднородность свойств кристаллов).
При неравном
Остаточные напряжения
Остаточные (внутренние) напряжения уравновешиваются внутри тела и присутствуют в нем без приложения внешней нагрузки. Внутренние напряжения могут возникнуть в результате фазовых превращений при нер
Методы устранения остаточных напряжений
Основной метод – предотвращение их появления правильным режимом обработки, при котором неравномерность сводится к минимуму, а дополнительные напряжения снимаются в процессе деформации и не приводят
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Как известно, металлы имеют кристаллическую структуру. Основные типы кристаллических решеток в металлах: ОЦК (
,
-Fe, K, Na, Li, V, W, Ba, Mo, Ta), ГЦК (
-Fe, Au, Cu, Pt, Ni, Pb, Ag) и ГПУ (Mg, Co, Zn, Be). Характерной особенностью кристаллических веществ является анизотропия – различие свойств в различных направлениях. При упругой деформации атомы не разрывают связей друг с другом, а лишь отклоняются от состояния равновесия. При пластической деформации атомы кристаллической решетки необратимо меняют своих соседей. Пластическая деформация осуществляется двумя основными способами: скольжением и двойникованием.
Скольжение – сдвиг одних атомных плоскостей относительно других вдоль определенного кристаллографического направления. Совокупность плоскости и направления скольжения называют системой скольжения. Кристаллы с различными типами решеток имеют разное число возможных систем скольжения. Плоскостями и направлениями скольжения обычно являются плоскости и направления, наиболее плотно упакованные атомами. Пластичность металла в значительной степени зависит от направления приложения нагрузки: вдоль плоскости скольжения или под углом к ней. При комнатной температуре ГЦК имеет 12 систем скольжения (по граням и диагоналям куба), ОЦК – от 12 до 48, ГПУ – 3. При повышении температуры добавляются новые системы скольжения.
Новости и инфо для студентов