Презентация - Загиров Н.Н., Иванов Е.В. Механика сплошных сред. Теория обработки металлов давлением

Подождите немного. Документ загружается.

Вторым механизмом пластической Вторым механизмом пластической

деформации является деформации является двойникованиедвойникование, ,

представляющее собой смещение одной части представляющее собой смещение одной части

кристалла по отношению кристалла по отношению

к другой с последующим поворотом частей к другой с последующим поворотом частей

кристалла. кристалла.

В результате поворота, получается зеркальное В результате поворота, получается зеркальное

отображение одной части кристалла отображение одной части кристалла

по отношению к другой (рис. по отношению к другой (рис. 17..1).).

Рис. Рис. 17..1. Схема . Схема двойникованиядвойникования

У металлов процесс пластической У металлов процесс пластической

деформации в основном осуществляется деформации в основном осуществляется

путем скольжения. путем скольжения.

Установлено, что сдвигающее напряжение, Установлено, что сдвигающее напряжение,

необходимое для начала пластической необходимое для начала пластической

деформации скольжения для данного деформации скольжения для данного

металла, при данной температуре и скорости металла, при данной температуре и скорости

деформации есть величина постоянная, не деформации есть величина постоянная, не

зависящая от ориентировки плоскостей зависящая от ориентировки плоскостей

скольжения относительно действующих сил.скольжения относительно действующих сил.

Так, например, если растягивать усилием Так, например, если растягивать усилием РР

образец из монокристалла (рис. образец из монокристалла (рис. 17..2))

с площадью поперечного сечения с площадью поперечного сечения F,,

у которого нормаль к плоскости скольжения у которого нормаль к плоскости скольжения

и направление скольжения наклонены и направление скольжения наклонены

по отношению к направлению действующей по отношению к направлению действующей

силы под углами, соответственно силы под углами, соответственно ϕ и и α, ,

то величину сдвигающего напряжения то величину сдвигающего напряжения τ

можно найти по формуле:можно найти по формуле:

α⋅ϕ=τ coscos

,,((5.9))

Рис. Рис. 17..2. Схема растяжения образца из монокристалла. Схема растяжения образца из монокристалла

Анализ формулы показывает, что при Анализ формулы показывает, что при

постоянном постоянном τ величина предела текучести величина предела текучести

монокристалла (нормального напряжениямонокристалла (нормального напряжения

σ = P/F, соответствующего началу , соответствующего началу

пластической деформации) для каждого пластической деформации) для каждого

металла существенно зависитметалла существенно зависит

от ориентировки плоскостей скольжения от ориентировки плоскостей скольжения

относительно направления действия сил, относительно направления действия сил,

имея минимум при имея минимум при ϕ = α = 45

По современным воззрениям процесс скольжения По современным воззрениям процесс скольжения

не является одновременным смещением всех не является одновременным смещением всех

атомов одной плоскости относительно атомов атомов одной плоскости относительно атомов

соседней, а происходит путем последовательного соседней, а происходит путем последовательного

смещения отдельных групп атомов.смещения отдельных групп атомов.

Механизм пластической деформации Механизм пластической деформации

поликристалла сложнее, чем монокристалла, поликристалла сложнее, чем монокристалла,

так как в поликристалле зерна отличаются между так как в поликристалле зерна отличаются между

собой по форме и размерам, обладают собой по форме и размерам, обладают

неодинаковыми физиконеодинаковыми физико--механическими механическими

свойствами, различно ориентированы свойствами, различно ориентированы

по отношению к деформирующей нагрузке и т.п.по отношению к деформирующей нагрузке и т.п.

Общее формоизменение поликристаллического тела Общее формоизменение поликристаллического тела

складывается из пластической деформации складывается из пластической деформации

составляющих его зерен и их относительного смещения. составляющих его зерен и их относительного смещения.

Поэтому различают внутрикристаллитную Поэтому различают внутрикристаллитную

межкристаллитную деформации поликристалла. межкристаллитную деформации поликристалла.

Первая протекает путем скольжения и Первая протекает путем скольжения и двойникованиядвойникования, ,

вторая вторая –– путем поворота и перемещения одних зерен путем поворота и перемещения одних зерен

относительно других. Преобладание того или иного вида относительно других. Преобладание того или иного вида

деформации определяется соотношением прочности деформации определяется соотношением прочности

отдельных зерен и их границ в данных условиях отдельных зерен и их границ в данных условиях

деформирования. При комнатной температуре прочность деформирования. При комнатной температуре прочность

границ зерен, как правило, выше прочности зерен. границ зерен, как правило, выше прочности зерен.

Поэтому при холодной обработке давлением Поэтому при холодной обработке давлением

внутрикристаллитная деформация является основным внутрикристаллитная деформация является основным

процессом, обуславливающим изменение форм процессом, обуславливающим изменение форм

поликристалла.поликристалла.

С повышением температуры прочность зерен С повышением температуры прочность зерен

становится больше прочности их границ становится больше прочности их границ

изиз--за наличия на границах зерен легкоплавких за наличия на границах зерен легкоплавких

примесей и меньшей термодинамической примесей и меньшей термодинамической

устойчивости пограничных зон самого устойчивости пограничных зон самого

металла. металла.

Поэтому при горячей обработке давлением Поэтому при горячей обработке давлением

преобладает межкристаллитная деформация.преобладает межкристаллитная деформация.

Пластическая деформация поликристалла при Пластическая деформация поликристалла при

действии внешних сил начинается в наиболее действии внешних сил начинается в наиболее

благоприятно расположенных зернах. В этих зернах благоприятно расположенных зернах. В этих зернах

плоскости скольжения составляют с направлением плоскости скольжения составляют с направлением

усилия угол, близкий к усилия угол, близкий к 45

. Остальные зерна в это . Остальные зерна в это

время поворачиваются, и когда их плоскости время поворачиваются, и когда их плоскости

скольжения составят с направлением действия скольжения составят с направлением действия

усилия угол усилия угол 45

,,они также начинают они также начинают

деформироваться. В конце концов, большинство деформироваться. В конце концов, большинство

зерен вытягивается в направлении наиболее зерен вытягивается в направлении наиболее

интенсивного течения металла. После деформации интенсивного течения металла. После деформации

плоскости скольжения большинства зерен плоскости скольжения большинства зерен

ориентированы в одном направлении. Иными ориентированы в одном направлении. Иными

словами возникает текстура деформации, словами возникает текстура деформации,

приводящая к анизотропии свойств поликристалла.приводящая к анизотропии свойств поликристалла.