Материаловедение. Лабораторный практикум. Барышев Г.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 3
ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ПРОЧНОСТЬ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Цель работы: изучить процессы, происходящие при холодной и горячей пластической деформации металлов и сплавов.
Приборы и принадлежности: пресс П-50, штангенциркуль, твердомер Бринелля, печь муфельная, образцы металлов.
Методические указания
Пластическая деформация – это необратимое изменение формы и размеров материала под действием нагрузки без раз-
рушения. Пластичность является важнейшим свойством металлов. В неметаллах ее нет – при механическом нагружении
сразу после упругой деформации возникают микротрещины, ведущие к катастрофическому разрушению.
Различают холодную и горячую пластическую деформацию материалов.
Рассмотрим холодную пластическую деформацию на примере однофазного поликристаллического металлического
сплава (рис. 1, а).
Процессы при холодной пластической деформации металлов и сплавов
1. Пластическая деформация начинается в металле, когда напряжение достигает предела текучести.
При этом в некоторых зернах поликристалла начинается движение дислокаций по плоскостям скольжения, вдоль кото-
рых действуют наибольшие сдвиговые напряжения (рис. 1, б). При увеличении нагрузки сдвиг начинается и в других зернах,
где плоскости скольжения ориентированы менее благоприятно.
2. Пластическая деформация приводит к изменению формы зерен – они вытягиваются в направлении наиболее интенсив-
ного течения металла (рис. 1, в).
3. Одновременно с движением дислокаций происходит увеличение их количества, растет искаженность кристалличе-
ской решетки. Это все более затрудняет скольжение дислокаций, а значит и пластическую деформацию – металл упрочняет-
ся, а его пластичность падает.
Наклеп – увеличение прочности материала под действием пластической деформации. Одновременно с этим растет
электрическое сопротивление, коэрцитивная сила металла, но уменьшается его пластичность, коррозионная стойкость, маг-
нитная проницаемость.
Такую обработку (иначе называют – нагартовка) широко применяют в технике для поверхностного упрочнения деталей.
Листовой металл для штамповки часто поставляют потребителю в наклепанном состоянии.
4. При больших степенях деформации зерна очень сильно вытягиваются (рис. 1, г) и металл приобретает волокнистое
(строчечное) строение.
В исходном (отожженном) состоянии металл был изотропен (его свойства одинаковы в разных направлениях), так как
внутри равноосных зерен кристаллическая решетка была ориентирована в пространстве случайным образом.
В холоднодеформированном металле механические свойства вдоль направления прокатки и поперек ее резко отличают-
ся. Причина в том, что поперек прокатки встречается много границ зерен, которые обычно ослаблены скоплением вредных
примесей и менее прочны.
Рис. 1. Изменение структуры металла
при холодной пластической деформации:
а – до деформации; б – после обжатия на 20 %; в – на 45 %; г – на 70 %

Страницы