Физико-механические основы ОМД

В основе пластической деформации лежит процесс перемещения и взаимодействия дислокаций (линейных дефект, некоторая часть металла сдвигается относительно другой).

В результате пластической деформации происходит искажение кристаллической решетки. Изменяется форма и размеры зерен металла, при этом образуется волокнистая структура с ярко выраженной анизотропией свойств.

sв > sв

прочность вдоль волокон     поперек волокон

Основные закономерности при ОМД

1. Объем металла после деформации практически равен объему металла до деформации (постоянство объема)

2. Деформация зерен металла (течение) направлено в сторону наименьшего сопротивления (положения наименьшего сопротивления).

Основным параметром, характеризующим деформацию при ОМД, является степень деформации, которая характеризует изменение размеров заготовки по сравнению с первоначальным.

e-степень деформации

e=(H-h)/h*100%

d-относительное удлинение образца перед разрывами

y-относительное сужение (чем больше, тем материал более пластичен).

Основными факторами, влияющими на плвстичность металла и его сопротивление пластическому деформированию является:

1) химический состав и структура металла;

2) температура;

3) скорость деформирования;

4) схема нагружения.

Чем сложнее состав сплавов, чем больше в нем компонентов, чем ниже пластичность и выше сопротивление деформированию. Чистые металлы всегда более пластичны, чем сплавы.

Сталь Ст3; Fe + C + дополительные элементы.

Чем больше углерода в %, тем ниже пластичность. Чем больше легирующих элементов, тем ниже пластичность.

3. повышение температуры ведет к повышению пластичности.

3. скорость деформации Vg  изменение стенки деформации в единицу времени

Повышение Vg    уменьшение сопротивления деформированию.

4. вид обработки давлением характеризует направление сил, действующих на заготовку при обработке давлением и соответственно вид напряженного сосотояния элементарного объема металла.

Наиболее предпочтительной является схема нагружения, вызывающая всестороннее неравномерное сжатие заготовки проката, прессование, свободная ковка, горячая объемная штамповка.

При волочении и листовой штамповке реализуется схема нагружения двухстороннего сжатия с растяжением, что снижает способность металла к деформированию.