Индексация плоскостей и направлений

В кристаллической решетке

2.1. Индексация плоскостей 12

2.2. Индексация направлений 15

Точечные дефекты кристаллической решетки

3.1. Понятие кристаллической структуры, моно и поликристаллы 16

3.2. Вакансии, дислоцированные и примесные атомы 17

3.3. Движение атомов в кристалле, механизмы диффузии 19

Деформация монокристалла

4.1. Понятие напряжения и деформации 21

4.2. Механизм сдвиговой деформации 22

4.3. Напряжение сдвига атомных плоскостей 24

Дислокации

5.1. Понятие дислокации 26

5.2. Механизм перемещения дислокации 27

5.3. Плотность дислокаций 29

5.4. Краевая дислокация 28

5.5. Винтовая дислокация 29

5.6. Смешанная дислокация 32

5.7. Контур и вектор Бюргерса 33

5.8. Размножение дислокаций при пластическом деформировании 34

Холодная пластическая деформация поликристалла

6.1. Система скольжения 39

6.2. Внутрикристаллитная и межкристаллитная деформация 40

6.3. Нанокристаллические материалы 40

6.4. Полосчатость микроструктуры, текстура, остаточные напряжения 44

6.5. Упрочнение при холодной деформации 46

6.6. Понятие напряжения текучести, степени деформации, кривые

упрочнения 47

Деформация при повышенных температурах

7.1. Возврат и рекристаллизация 51

7.2. Диаграмма рекристаллизации 52

7.3. Виды деформации при обработке давлением 54

Основные понятия и законы деформирования

8.1. Закон наименьшего сопротивления 55

8.2. Закон постоянства объема. Смещенный объем.57

Скорость деформации

8.3. Закон неравномерности деформации и дополнительных 61

напряжений

8.4. Закон подобия и моделирования процессов обработки давлением 64

Контактное трение

9.1. Понятие контактного касательного напряжения. 66

Парность сил трения

9.2. Виды трения. Сухое, жидкостное и граничное трение 67

9.3. Граничные условия. Законы Амонтона-Кулона и Зибеля 70

9.4. Основные факторы, влияющие на контактное трение 72

9.5. Активные силы трения 73

 

Заключение 75

ЛИТЕРАТУРА 76

 

 

 

Введение

 

При изготовлении любой детали методами обработки давлением разрабатывается технологический процесс, который устанавливает количество и содержание переходов, последовательно приближающих форму заготовки к форме готовой детали. При этом следует иметь в виду, что к одному и тому же результату можно прийти разными путями, т.е. технологический процесс в обработке давлением может быть многовариантным.

Выбор варианта - ответственный этап в работе технолога. В конечном итоге от того, как разработан технологический процесс, зависит эффективность производства детали - максимальная производительность и стойкость инструмента при минимальных отходах материала, капитальных вложениях и энергозатратах.

Назначение оптимальных с точки зрения эффективности процесса в целом формоизменяющих переходов базируется на знании законов пластического течения металла, его напряженного и деформированного состояния в конкретных условиях обработки, допустимых степеней деформации и др.

Студенты, обучающиеся по специальности «Машины и технология обработки металлов давлением», изучают эти вопросы в курсе «Физико-математическая теория ковки и штамповки», который состоит из двух основных частей. В первой части курса излагаются физические основы пластического деформирования, в частности, кристаллическое строение металла, взаимодействие составляющих его частиц, механизм их относительного смещения под действием приложенных внешних сил, даются понятия напряжения, степени и скорости деформации, рассматриваются основные физические законы и условия пластического деформирования. Вторая часть курса посвящена механике пластического деформирования, в которой математически разрабатываются вопросы напряженного и деформированного состояния металла, определяются величины и распределение напряжений в пластически деформируемом теле, условия перехода тела в пластическое состояние и т.д. Этот раздел является теоретической основой для расчета технологических процессов обработки давлением.

Целью настоящего учебного пособия является помощь студентам в изучении физических основ пластической деформации металла, т.е. по существу оно является первой частью курса «Физико-математическая теория ковки и штамповки». Эта часть имеет самостоятельное значение, поскольку она позволяет наметить новые области изучения пластической деформации. Например, при формовании тел с нанокристаллической структурой.

Авторы выражают благодарность д.т.н., проф. Овчинникову А.Г., лекции которого по этому курсу были частично использованы при написании данного учебного пособия.