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

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 27.2. Влияние температуры на характер Влияние температуры на характер

зависимости сопротивления деформации от степени зависимости сопротивления деформации от степени

деформациидеформации

Соотношение температур подчиняется условию Соотношение температур подчиняется условию

<Θ

, т.е. верхняя кривая соответствует , т.е. верхняя кривая соответствует

минимальному значению минимальному значению Θ. По графику видно, . По графику видно,

что с увеличением температуры уменьшается что с увеличением температуры уменьшается

степень деформации, при которой начинается степень деформации, при которой начинается

разупрочнение.разупрочнение.

На основе многочисленных экспериментов было На основе многочисленных экспериментов было

установлено, что для металлов и сплавов, не установлено, что для металлов и сплавов, не

имеющих физикоимеющих физико--химических превращений в химических превращений в

рассматриваемом интервале температур, рассматриваемом интервале температур,

изменение изменение σ

с изменением с изменением Θ подчиняется подчиняется

экспоненциальной зависимости.экспоненциальной зависимости.

Математическая запись этого закона такова:Математическая запись этого закона такова:

(

)

Θ−Θα

⋅σ=σ

где и где и -- значения сопротивления значения сопротивления

деформации при температурах, деформации при температурах,

соответственно, соответственно, Θ

и и Θ

; ;

α -- температурный коэффициент, постоянный температурный коэффициент, постоянный

для данного металла.для данного металла.

Скорость деформации.Скорость деформации.

Обработка давлением на прессах и ковочных Обработка давлением на прессах и ковочных

машинах ведется при средней скорости движения машинах ведется при средней скорости движения

рабочего органа машины в пределах примерно рабочего органа машины в пределах примерно

0,1...0,5 м/с. При обработке на молоте воздействие на м/с. При обработке на молоте воздействие на

металл носит уже динамический характер; скорость металл носит уже динамический характер; скорость

бабы молота в момент удара составляет бабы молота в момент удара составляет 5-10 м/с, м/с,

а весь процесс деформации за один удар длится лишь а весь процесс деформации за один удар длится лишь

сотые доли секунд. Еще более высокие скорости сотые доли секунд. Еще более высокие скорости

деформирования возникают при штамповке на деформирования возникают при штамповке на

высокоскоростных молотах (высокоскоростных молотах (∼∼20...30 м/с и выше). м/с и выше).

Поэтому важно знать, как влияет скорость Поэтому важно знать, как влияет скорость

деформации на сопротивление деформации.деформации на сопротивление деформации.

Как отмечалось ранее, при горячей обработке Как отмечалось ранее, при горячей обработке

давлением одновременно протекают процессы, давлением одновременно протекают процессы,

действующие на сопротивление деформации в действующие на сопротивление деформации в

противоположных направлениях: упрочнение противоположных направлениях: упрочнение

(наклеп) и разупрочнение (возврат, (наклеп) и разупрочнение (возврат,

полигонизацияполигонизация, рекристаллизация). , рекристаллизация).

Оба процесса протекают во времени с различной Оба процесса протекают во времени с различной

скоростью. Причем процесс разупрочнения, скоростью. Причем процесс разупрочнения,

особенно по типу рекристаллизации, протекает сособенно по типу рекристаллизации, протекает с

о скоростью меньшей, чем скорость деформации о скоростью меньшей, чем скорость деформации

промышленных процессов обработки давлением.промышленных процессов обработки давлением.

В большинстве случаев в момент деформации В большинстве случаев в момент деформации

разупрочнение происходит в результате разупрочнение происходит в результате

возврата и, реже, в результате возврата и, реже, в результате

рекристаллизации, которая проявляется уже рекристаллизации, которая проявляется уже

после окончания деформации.после окончания деформации.

Следовательно, чем больше скорость Следовательно, чем больше скорость

деформации, тем меньше разупрочнение, тем деформации, тем меньше разупрочнение, тем

больше сопротивление деформации. больше сопротивление деформации.

На На рис. 27.3 приведены характерные для приведены характерные для

многих металлов кривые, отражающие многих металлов кривые, отражающие

зависимость зависимость σ

от степени от степени ε и скорости и скорости

деформации деформации ξ при при Θ=const..

Рис. 27.3. Влияние скорости деформации на характер Влияние скорости деформации на характер

зависимости сопротивления деформации от степени зависимости сопротивления деформации от степени

деформациидеформации

Соотношение скоростей деформации подчиняется Соотношение скоростей деформации подчиняется

условию условию ξ

> ξ

, при этом степень деформации, , при этом степень деформации,

при которой происходит разупрочнение, почти не при которой происходит разупрочнение, почти не

зависит от скорости деформации. Учет влияния зависит от скорости деформации. Учет влияния

степени и скорости деформации на степени и скорости деформации на σσ

осложняется осложняется

тем, что с увеличением степени деформации тем, что с увеличением степени деформации

снижается температура снижается температура разупрочняющихразупрочняющихпроцессов, процессов,

повышаются выход тепла и температура повышаются выход тепла и температура

деформируемого тела. В свою очередь, увеличение деформируемого тела. В свою очередь, увеличение

скорости деформации способствует повышению скорости деформации способствует повышению

температуры, снижая потери тепла в окружающую температуры, снижая потери тепла в окружающую

среду. Таким образом, увеличение скорости и степени среду. Таким образом, увеличение скорости и степени

деформации прямо повышают сопротивление деформации прямо повышают сопротивление

деформации, а косвенно, наоборот, снижают его.деформации, а косвенно, наоборот, снижают его.

Сходство кривыхСходство кривыхдает основание считать, что дает основание считать, что

понижение температуры оказывает на сопротивление понижение температуры оказывает на сопротивление

деформации влияние, подобное повышению скорости деформации влияние, подобное повышению скорости

деформации. Поэтому оба параметра могут быть деформации. Поэтому оба параметра могут быть

объединены в виде так называемой объединены в виде так называемой

модифицированной температуры:модифицированной температуры:

где где сс -- некоторая константа.некоторая константа.

В целом же зависимостьВ целом же зависимость от рассмотренных выше от рассмотренных выше

параметров хорошо параметров хорошо аппроксимируетсяаппроксимируетсяфункцией видафункцией вида

которая рекомендована для различных металлов и которая рекомендована для различных металлов и

сплавов в интервале изменения сплавов в интервале изменения

ии

(

)

lnξc1ΘΘ

⋅−=

Θ-a

eξεaσ =

00,05...0,4ε

c0,15...100ξ

−

Развитие деформации во времени.Развитие деформации во времени.

Современные машины для ОМД, как правило, Современные машины для ОМД, как правило,

быстродействующие, и рекристаллизация не быстродействующие, и рекристаллизация не

успевает полностью снимать упрочнение по успевает полностью снимать упрочнение по

ходу горячей деформации. Соответственно, ходу горячей деформации. Соответственно,

в каждый момент времени определяется не в каждый момент времени определяется не

только температурой только температурой Θ и достигнутой и достигнутой

степенью деформации степенью деформации ε, но и развитием , но и развитием

деформации деформации ε во времени во времени t ((рис. 27.4).).