Направления деформирования

Беспорядочно ориентированные кристаллы под действием деформации поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации.

После прокатки или ковки получаются волокна, вытянутые вдоль направления деформации (рис. 308,6). Некоторые механические свойства поперек волокна оказываются ниже, чем вдоль (ао,2, гр, он), что обусловлено наличием деформиров'ан-

Механические свойства бериллия примерно таковы: <тв = 25 кгс/мм2, 6 = '=1%. Однако экстрюдирование (выдавливание) создает текстурованность и ноль направления деформации прочность (о~в) повышается до 70 кгс/мм2, а 'ластичность (б) —до 10%.

При деформации с большими и малыми скоростями (области / и 3) протекает обычное деформирование с образованием следов скольжения, при этом происходит повышение плотности дислокаций (наклеп) и зерна вытягиваются вдоль направления деформации.

Перераспределение легирующих элементов и примесей в сталях при высокотемпературном сварочном нагреве — сложный диффузионный процесс, который может приводить как к снижению, так и повышению МХН. После завершения аустенитизации внутри зерен аустенита существует неравномерное распределение легирующих элементов и примесей, особенно углерода и карбидообра-зующих. Углерод концентрируется в местах, где ранее располагались частицы цементита, а также на участках зерна, где находятся еще не полностью растворившиеся специальные карбиды. Для сталей обыкновенного качества и качественных после горячей обработки давлением (прокатки, ковки) характерна начальная химическая неоднородность, связанная с волокнистой макроструктурой и полосчатой микроструктурой. Волокнистая макроструктура образована строчками раздробленных и вытянутых вдоль направления деформации неметаллических включений (сульфидов, оксидов, фосфидов). В зоне строчек имеет место повышенное содержание S, Мп, Оз, Si, Р, А1. Полосчатая микроструктура вызвана более высокой концентрацией углерода в осях

Кристаллическая структура пластически деформированного металла характеризуется не только искажением кристаллической решетки, но и определенной ориентацией зерен - текстурой. Беспорядочно ориентированные кристаллы под действием деформации поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации. Не следует думать, что в результате деформации зерно измельчается. В действительности оно только деформируется и из равновесного превращается в неравновесное (в виде лепешки, блина), сохраняя ту же площадь поперечного сечения.

Пластическая деформация при температуре ниже температуры рекристаллизации приводит к наклепу поверхностного слоя -его упрочнению, при котором кристаллы сильно деформируются и поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации, т.е. в направлении скольжения. В то же время у самой поверхности структура несколько ослаблена, микротвердость у поверхности также снижается, увеличиваясь по мере удаления от поверхности и достигая максимума на некоторой глубине. На рис. 4.4 приведены экспериментальные данные по изменению микротвердости, полученные при испытании алюминиевого сплава В95 в паре с композиционным материалом на основе политетрафторэтилена.

Ошибки деталей, вызванные деформациями, в большинстве случаев характеризуются изменением формы деталей и относительным смещением отдельных элементов их. Эти ошибки, как правило, вызывают ошибки взаимного положения и перемещения сопряженных звеньев механизма. Величины ошиббк механизма зависят от вида, величины и направления деформации деталей.

поликристаллического металла наряду с внутрикристаллическими изменениями происходит вытягивание зерен вдоль направления деформации; зерна приобретают волокнистую структуру (рис. 60) и определенную кристаллографическую ориентацию, которая называется текстурой. Текстуро-ванный металл становится анизотропным. Ориентация, возникшая в процессе деформации, зависит от характера приложенного напряжения и кристаллического строения металла.

Наложение внешнего давления позволяет получать пластичный при 20 °С молибден. Образцы из рекристаллизованных прутков молибдена трех марок: МЧ (технический молибден чистотой 99,95%), МК (молибден с добавкой 0,2 % Со) и ВМ — 1 были хрупкими при атмосферном давлении и разрушались межкристаллитно. Однако начиная с давления 200 МПа пластичность молибдена возрастает, излом становится транс-кристаллитным, а зерна вытягиваются вдоль направления деформации [1].

В отличие от зоны растяжения циклическая зона определяется размахом коэффициента интенсивности напряжения [14, 43]. Размер циклической зоны оценивается в несколько раз меньшим, чем размер периферической зоны. Причина возникновения течения материала на нисходящей ветви нагрузки переменного цикла объясняется высокой концентрацией напряжений, которая возникает из-за высокой остроты надреза-трещины. Поэтому изменение направления деформации в противоположную сторону при переходе к снятию нагрузки сразу же сопровождается течением материала и формированием циклической зоны пластической деформации внутри уже созданной "периферической" зоны.

СВЕТЛОВЙНА — дефект, обнаруживаемый на обработанных резанием поверхностях деформир. в горячем состоянии (катаной, кованой) стали, гл. обр. среднеуглеродистой, проявляющийся в виде полосок светлого тона. С. представляют собой вытянутые вдоль направления деформирования крупные образования феррита, выделившиеся при вторичной кристаллизации стали вокруг неметаллич. включений.

Направления деформирования 162

Следовательно, при достижении деформацией е экстремального значения е0 и изменении направления деформирования напряжение Дсг изменяется скачком до нуля в соответствии с указанным выше правилом

Действие сил трения зависит от упругих и пластических деформаций и перемещений или их скоростей. Внешнее трение вызывается сопротивлением среды или сопротивлением специальных демпферов. При внешнем трении в большинстве случаев имеет место вязкое сопротивление, т. е. сопротивление, зависящее от скорости перемещения; часто эту зависимость принимают линейной. Внутреннее трение принято описывать с помощью петли гистерезиса при установившемся режиме знакопеременного деформирования. Грубое описание петли дает сухое трение, при котором сила трения постоянна по величине и изменяет направление с изменением направления деформирования, а следовательно, знак силы трения зависит от знака относительной скорости. Однако во многих случаях допустима такая линеаризация внутреннего трения, при которой оно формально подчиняется законам вязкого трения.

направления деформирования приводит к уменьшению расчетных

При достаточно больших степенях деформации изменение формы зерна в результате смещения и поворотов его отдельных частей приводит к тому, что все зерна в поликристаллическом веществе, например металле, вытягиваются вдоль направления деформирования, образуя ориентированную структуру (рис. 39). Само зерно как целое при этом не поворачивается в пространстве, а лишь изменяет размеры, удлиняясь. Микроструктура, получаемая в результате такой ориентации, при степени деформации более 40% называется текстурой деформации (кристаллографической текстурой).

Таким образом, упрощенный вариант модели описывает основные эффекты, которые характерны для неупругого поведения конструкционного материала в неизотермических условиях. Среди этих эффектов следует отметить [29]: изменение предела текучести при изменении направления деформирования (эффект Баушин-гера); следование принципу Мазинга, распространенному на неизотермическке условия; циклическое изотропное упрочнение и разупрочнение материала; неустановившуюся и установившуюся стадии ползучести при постоянной нагрузке; взаимное влияние деформации ползучести и мгновенной пластической деформации; изменение скорости ползучести при ступенчатом нагружении одного знака и знакопеременном нагружении; обратную ползучесть в процессе разгрузки и в разгруженном состоянии; релаксацию микронапряжений и возврат пластических свойств (отдых) материала; влияние рекристаллизации на снятие изотропного упрочнения; запаздывание изменения предела текучести в неизотермических условиях.

** Эти характеристики однозначно определяют значения обобщенной силы по заданным значениям координаты независимо от направления движения (деформирования). Примеры систем, в которых восстанавливающая сила зависит от направления деформирования, приведены в табл. 6.5.4.

Соотношения (4.1.27) описывают известный пространственный эффект Баушингера и анизотропию векторных свойств при изменении направления деформирования (изломе траектории деформирования). Введение первых двух членов в это соотношение основано на гипотезе Ильюшина о том, что упрочнение зависит от историй деформирования лишь на некоторой ближайшей части траектории (запаздывание векторных свойств) и моделирует исчезающую память внутренней перемен-

1. Стали, упрочняемые холодным пластическим деформированием с последующей термической обработкой, заключающейся обычно в отпуске или старении. После холодного пластического деформирования стали подвергают низкотемпературному отпуску при 150-350 °С, что повышает пределы упругости и выносливости, а также сопротивления релаксации. Характерной особенностью этих сталей является различие значений показателей свойств вдоль или поперек направления деформирования (анизотропия свойств).

тощего различие в кривых течения при монотонном и немонотонном деформировании, от величины предварительной деформации ёо и приращения этой деформации после изменения на- Рис. 25. к отделению направления ДефОрМИрОВаНИЯ Ае<>. пряжений методом догрузки