Фактори, що впливають на пластичність металу

На пластичність металу впливають: температура, хімічний склад і структура, швидкість деформування та напружений стан.

Температура — найсильніший чинник, оскільки з її змі­ною змінюється фазовий склад, величина зерен, механізми пластичного деформування. Переважно з підвищенням темпера­тури пластичність металу збільшується, а опір деформуванню зменшується. Проте для вуглецевих сталей в межах температур 100...300 °С і температур фазових перетворень 727...900 °С плас­тичність зменшується внаслідок виділення дрібних карбідів під час деформування в площинах ковзання і внаслідок появи но­вих фаз. Подальше істотне збільшення температури різко змен­шує пластичність спочатку через надмірний ріст зерен (явище перегріву), а відтак внаслідок оксидації границь зерен (явище перепалу). Докладніше про перегрів і перепал див. п. 2.8.2.

Хімічний склад і структура матеріалу. Найбільшу плас­тичність мають чисті метали, а меншу — їх сплави. Звичайно однофазові сплави зі структурою твердих розчинів пластичніші, ніж багатофазові, а тверді розчини пластичніші від хіміч­них сполук. Наприклад, відомо, що з підвищенням вмісту вуг­лецю в сталях збільшується масова частка дуже твердої фази — цементиту, внаслідок чого пластичність сталі поступово змен­шується. Вуглецеві сталі, що містять понад 1, 5 % вуглецю, практично не обробляються тиском. Знижує пластичність вуг­лецевих сталей кремній і незначною мірою марганець. Біль­шість легувальних елементів, за винятком нікелю й ванадію, зменшують пластичність сталей. Істотно впливають на їх плас­тичність шкідливі домішки (сірка, фосфор, свинець), тверді неметалеві вкраплення й гази (кисень, водень, азот). Сталям з підвищеним вмістом сірки властива червоноламкість (див. п.2.6.2), тобто схильність до крихкого руйнування під час гаря­чого деформування. Фосфор під час холодного деформування при низьких температурах спричинює крихке руйнування (яви-

ще холодноламкості). Кисень утворює оксиди Fe₃0₄, Fe₂0₃ і FeO, азот — нітриди Fe₂N і Fe₄N, а водень призводить до виникнен­ня флокенів (див. п.2.6.2). Оксиди, нітриди й флокени знижу­ють пластичність сталей.

З підвищенням швидкості деформування під час гарячої обробки тиском пластичність зменшується через відставання знеміцнення від зміцнення. Швидкість деформування — це зміна значення деформації за одиницю часу. Вплив швидкості дефор­мування на пластичність доцільно розглядати разом з впливом температури.

Напружений стан у малому об'ємі заготовки визначають головні напруження, що діють у трьох взаємно перпендикуляр­них напрямах на гранях елементарного куба, на яких немає дотичних напружень. Метал стає пластичнішим зі збільшен­ням напружень стиску й зменшенням напружень розтягу.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: