Область термопластических процессов

Область термопластических процессовУдарное прессование является процессом течения металла под действием высоких сжимающих напряжений. Механизм процесса зависит от того, происходит ли деформирование при температуре выше или ниже рекристаллизационной.

Вагнер различает эти два вида процессов, называя один термопластическим, а другой — кристаллопластическим.

Область термопластических процессов лежит выше температуры рекристаллизации, и структура кристаллов в этой области не является стабильной.

Таким образом, межатомные напряжения, возникающие вследствие течения металла, могут частично сниматься путем атомной перестройки при температуре операции. Эта перестройка, однако, требует определенного временного интервала.

Свинец и олово находятся в термопластической области при комнатной температуре, в то время как алюминий, свинец и магний попадают в эту область при повышенных температурах.

Искажение плоскостей скольжения вызывает деформационное упрочнение, которое до некоторой степени снимается рекристаллизацией (степень разупрочнения зависит от времени и температуры). Кристаллопластическая область лежит ниже температуры рекристаллизации.

В этой области пластическое течение вызывает постоянную деформацию структуры с участками относительно высокой энергии на плоскостях скольжения.

Согласно Вагнеру, в кристаллопластической области имеется три, различных зоны: 1) нижняя зона вблизи предела текучести, которая не имеет резко выраженной зависимости напряжений от деформаций; 2) средняя зона, в которой истинное соотношение между напряжениями и деформациями четко выражено, т. е. увеличение напряжений с ростом деформаций постоянно; в этой зоне выполняется большинство технических операций формоизменения; 3) верхняя зона весьма нечетко выражена; переход в эту зону наступает с резким ростом напряжений при увеличении деформации.

Темплин определил точку резкого изменения в соотношении напряжение-деформация как точку, при которой все благоприятно ориентированные плоскости скольжения исчерпаны.

В верхней зоне при обработке давлением развивается исключительная прочность. К числу таких операций относится и ударное прессование.

Вследствие внутреннего трения выделяется значительное количество тепла. В отличие от основных законов упругой деформации, которые довольно хорошо исследованы, законы пластической деформации весьма сложны и изучены только частично.

Сомнительно, чтобы какой-либо из физических законов сохранял свою силу для материалов, находящихся в пластической области. Вагнер отмечает, что законы Гука неприменимы в пластической области для деформационно упрочняемых металлов, а законы Паскаля только приблизительно правильны.

Коэффициент Пуассона изменяется, вследствие того что чем больше материал приближается к жидкому состоянию, тем ближе коэффициент Пуассона приближается к величине 0,5. Вследствие трудностей в установлении основных принципов, большинство зависимостей найдено экспериментально.

Однако зачастую практика опережает теорию и может потребоваться много дополнительных экспериментов, прежде чем законы пластической деформации применительно к ударному прессованию будут окончательно изучены.

Комментарии запрещены.