Пластическая деформация
Строение металлов
Холодная пластическая деформация монокристалла
Элементы теории дислокаций
Движение дислокации и пере ползание дислокации
Вектор Бюргерса
Возникновение и размножение дислокаций
Силовые поля
Холодная пластическая деформация поликристалла
Равенство деформаций
Упрочнение при холодной деформации
Кривые упрочнения
Влияние температуры и скорости деформации
Виды деформации при обработке металлов давлением
Влияние температуры на сопротивление деформированию
Влияние горячей деформации на свойства металла
Условие постоянства объема
Степень деформации и смещенный объем
Влияние скорости деформации на пластичность
Сверх пластичность
Напряжения
Напряжения в координатных площадях
Напряжения в наклонной площадке
Понятие о тензоре напряжений
Главные касательные напряжения
Диаграмма напряжений Мора
Условия равновесия для объемного напряженного состояния
Осесимметричное напряженное состояние
Плоское напряженное состояние
Малые деформации и скорость деформаций
Неразрывность деформаций
Однородная деформация
Условие пластичности
Смысл энергетического условия пластичности
Связь между напряжениями и деформациями
Механическая схема деформации
Схемы главных напряжений
Принцип подобия
Контактное трение
Характер нагрузки
Принцип наименьшего сопротивления
Неравномерность деформаций
Методы определения деформирующих усилий
Решение дифференциальных уравнений
Основы метода расчета деформирующих усилий
Метод линий скольжения
Свойства линий скольжения
Характеристики
Методы графического построения
Жесткопластическая схема
Связь полей линий скольжения с полями скоростей
Построение годографа скоростей
Понятие о методе верхней оценки
Метод сопротивления материалов
Метод баланса работ
Понятие о пластическом методе
Краткое сопоставление различных методов
Осадка
Удельное усилие
Осадка правильной призмы и цилиндра
Осадка полосы конечной длины
Неоднородность деформации при осадке
Толстостенная труба под равномерным давлением
Протяжка
Протяжка заготовки круглого сечения
Выдавливание
Удельное усилие деформирования
Объемная штамповка в открытых штампах
Удельное усилие деформирования заусенца
Элементы штамповки в закрытых штампах
Скручивание
Уравнения равновесия
Дальнейшее увеличение кривизны
Вытяжка

Равенство деформаций

Равенство деформаций возможно, если «слабые» зерна после уменьшения действующих в них напряжений до нуля будут нагружены затем напряжениями обратного знака. Эти напряжения не позволят напряжениям, действующим в «сильных» зернах, упасть до нуля. Таким образом, при разгрузке поликристаллического тела часть зерен сохранит некоторую долю напряжений, возникших в них при нагружении, а другая часть зерен получит напряжения обратного знака по сравнению с напряжениями, существующими при нагружении. Отмеченное ранее неодновременное включение зерен поликристалла в пластическую деформацию и возникновение при разгрузке остаточных напряжений второго рода приводят к некоторым особенностям деформирования, рассматриваемым ниже.
 1. Нарушение линейной зависимости деформаций от напряжений при нагружении выше предела пропорциональности. Действительно, можно ожидать, что линейная зависимость деформаций от напряжений будет существовать лишь до тех пор, пока все зерна поликристалла деформируются упруго, и линейная зависимость нарушается, как только хотя бы часть зерен начнет деформироваться пластически (при том же увеличении напряжения приращение деформации становится больше, чем при упругой деформации).
 2. Упругое последействие, которое состоит в том, что образец под постоянной нагрузкой, не превышающей предел текучести, с течением времени получает дополнительную деформацию, а после снятия внешних сил имеет некоторую остаточную деформацию, со временем уменьшающуюся или исчезающую. Это явление можно объяснить тем, что даже сравнительно небольшие напряжения в зернах с благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения с течением времени приводят к пробегам дислокаций, вызывающим элементы пластической деформации этих «слабых» зерен, а следовательно, к большей упругой деформации смежных «сильных» зерен и к дополнительной деформации всего образца. Снятие внешних сил приводит к тому, что, восстанавливая свою форму, упругодеформированные («сильные») зерна создадут в «слабых» зернах, получивших пластическую деформацию, остаточные напряжения обратного знака по сравнению с напряжениями, действовавшими под нагрузкой. Под действием остаточных напряжений в «слабых» зернах с течением времени за счет пробегов дислокаций возникнут пластические деформации обратного знака. Это приведет к уменьшению величины остаточных напряжений и упругой деформации «сильных» зерен, а следовательно, и к уменьшению остаточной деформации всего поликристаллического тела.
 3. Релаксация напряжений, заключающаяся в том, что с течением времени убывает усилие (напряжение), необходимое для поддержания постоянной деформации образца. Объясняется это явление тем, что в деформированных зернах, особенно с благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения, наблюдается направленное движение дислокаций, приводящее к тому, что доля упругой деформации в полной деформации зерна убывает, а следовательно, уменьшается величина напряжения, необходимого для поддержания постоянной деформации, которая зависит только от величины упругой деформации..
 4. Упругий гистерезис — явление, характеризующееся тем, что линия нагружения на графике изменения усилия в зависимости от деформации не совпадает с линией разгрузки, образуя петлю гистерезиса, характеризующую работу, выделившуюся в процессе деформации в виде, теплоты. Образование петли гистерезиса можно объяснить следующим: при нагружении выше предела пропорциональности в зернах с благоприятной ориентировкой наблюдается появление элементов пластических деформаций, благодаря чему увеличивается прирост деформации образца при том же увеличении напряжения jio сравнению .с линейной зависимостью. При разгрузке уменьшение деформаций «сильных» зерен вначале снимает упругую деформацию «слабых» зерен, затем создает в них упругую деформацию обратного знака, которая при достаточной величине действующих напряжений начинает. частично переходить в, пластическую. Вследствие этого в конечной стадии разгрузки интенсивность убывания деформации по мере уменьшения деформирующих сил возрастает по сравнению с линейной зависимостью. Если за счет-процессов упругого последействия упругие деформации зерен полностью снимутся, то петля гистерезиса будет замкнутой.
 Если принять, что в процессе нагружения и разгрузки происходит релаксация напряжений в «сильных» зернах, то получает объяснение наблюдаемое при последовательных нагружениях растягиваемого образца до напряжений, близких к пределу текучести, приращение пластической деформации за каждый цикл нагружения.
 5. Эффект Баушингера, характеризующийся тем, что образец, предварительно. деформированный за предел теку чести-, уменьшает сопротивление деформированию (т. е. пределы пропорциональности, упругости, текучести) при последующей деформации обратного знака. Объясняется это тем, что зерна с наиболее благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения при деформировании образца с обратным знаком деформации получают пластические деформации при напряжениях меньших, чем при прямом деформировании. Действительно, при разгрузке эти зерна за счет снятия упругой деформации в соседних зернах получат упругие деформации обратного знака, и, следовательно, потребуется меньшее увеличение напряжения (при деформации обратного знака), чтобы в этих зернах возникли пластические деформации.
 6. Наличие площадки текучести. Площадка текучести, встречающаяся на диаграмме растяжения, представляет собой участок этой диаграммы, на протяжении которого удлинение образца происходит при постоянном напряжении, соответствующем пределу текучести «ат» (физическому в отличие от условного а02). Если на диаграмме растяжения наблюдается резкий перегиб, так называемый зуб, то предел текучести «ат» меньше напряжения, соответствующего вершине зуба текучести и называемого верхним пределом текучести (ВПТ). В этом случае величину «ат» иногда называют нижним пределом текучести (НПТ). Площадка текучести наблюдается у некоторых сплавов цветных металлов, а также у отожженной низкоуглеродистой стали. Существует несколько гипотез, объясняющих появление площадки текучести. Одна из них — теория скелетной сетки — основана на том, что в определенных условиях по границам зерен и мозаичных блоков образуется достаточно прочная и хрупкая скелетная сетка. Пластической деформации оказывают сопротивление не только сами зерна, но и эта сетка. При напряжениях, соответствующих ВПТ, хрупкая сетка разрушается и последующее деформирование зерен требует меньших по величине напряжений. По другой гипотезе, если дислокации окружены облаками примесных атомов, которые существенно увеличивают напряжение, необходимое для начала движения дислокаций, то с развитием пластической деформации, когда дислокации выйдут из облаков примесных атомов, последующая деформация может требовать меньших напряжений. Существенное уменьшение сопротивления деформированию приводит к локализации пластических деформаций вблизи зерен с наиболее благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения, а возникающая при этом концентрация напряжений способствует распространению пластических деформаций от этих локальных участков. При этом в деформируемом
 теле (и на его поверхности) образуются зоны (линии) сосредоточенной пластической деформации (линии течения и линии скольжения), которые увеличиваются по мере деформирования и сливаются, охватывая весь объем деформируемого тела при деформациях, больших, чем максимальная деформация, соответствующая площадке текучести.




 
Яндекс.Метрика