Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Краткие теоретические сведения. Изменение размеров и формы тел под действием внешних сил называют деформацией



Изменение размеров и формы тел под действием внешних сил называют деформацией. Различают упругую и пластическую деформацию.

Упругой деформацией называют такую деформацию, влияние которой на форму и размеры тел полностью устраняются после прекращения действия внешних сил.

Пластическая деформация является результатом необратимых смещений атомов под действием внешних сил. В кристаллах такие смещения атомов происходят путем скольжения и двойникования. Скольжение и двойникование имеют дислокационный характер, т. е. происходят за счет перемещения дислокаций. Формирование структуры металла при обработке давлением происходит вследствие деформации каждого из кристаллитов. В поликристаллическом материале зерна ориентированы не одинаково и поэтому пластическая деформация не может протекать одинаково во всем объеме металла.

До деформации исходное зерно отожженного металла, как правило, имеет округлую равноосную форму (рис. 14.1 а).

 

 

а) б)

Рисунок 14.1 – Изменение формы зерна в результате пластической де­формации: а) до деформации, б) после деформации

 

Основное изменение формы кристаллитов (зерен) при пластичес­кой деформации состоит в том, что они вытягиваются в направлении главной деформации растяжения (например, в направлении прокатки или волочения), образуя волокнистую или слоистую структуру (рис. 14.1 6). Образуется так называемая текстура деформации – преимущественная ориентация зерен в направлении внешних действующих сил.

С увеличением степени холодной деформации εпоказатели сопротивления деформированию (предел прочности σв, предел теку­чести σт, твердость НВ) возрастают, а показатели пластичности (относительное удлинение δ и сужение ψ) снижаются (рис. 14.2). Это явление получило название наклеп. При деформации металла более 50-70 % его прочностные свойства могут увеличиться в 1,5-3,0 раза в зависимости от природы металла и вида обработки металла давлением.

 

  Рисунок 14.2 – Зависимость механических свойств металла от степени холодной пластической деформации

 



Наиболее важное изменение внутреннего строения кристаллитов при деформации металла – увеличение плотности дислокаций (отношение суммарной длины дислокаций к объему металла). Если плотность дислокаций у хорошо отожженного металла равна 106 – 108 см-2, то при больших степенях деформации она достигает 1011 – 1012 см-2. Таким образом, одним из основных факторов, определяющих рост показателей сопротивления деформации и снижение показателей пластичности с увеличением степени холодной пластической деформации, является повышение плотности дислокаций.

 

Задание

В настоящей работе студенты определяют влияние холодной пластической деформации на твердость сталь­ных, медных или алюминиевых образцов.

Порядок выполнения работы:

1. На гидравлическом прессе осадить на разную высоту цилин­дрические образцы из стали, меди или алюминия. Степень пластической деформации подсчитать по формуле:

,

 

где h0 – высота образца до деформации, мм;

h1 – высота образца после деформации, мм.

2. Замерить твердость медных или алюминиевых образцов на твердомере Бринелля, используя в качестве индентора шарик диаметром 5 мм под нагрузкой 2500 Н, а стальных образцов на твердомере Роквелла, используя в качестве индентора стальной шарик диаметром 1,59 мм под общей нагрузкой 100 кгс (по шкале В).

Полученные значения твердости НRВ стальных образцов перевести в значения твердости по Бринеллю. Результаты экспери­мента записать в таблицу 14.1.



3. Построить график в координатах: «Твердость (НВ или НRC) – степень пластической деформации (ε, %)».

4. Сделать вывод о влиянии степени пластической деформации образцов на твердость исследуемого материала.

 

Содержание письменного отчета

1. Название и цель работы.

2. Результаты экспериментов в виде таблицы 14.1.

3. График зависимости в координатах: «Твердость (НВ или НRC) – степень пластической деформации (ε, %)».

4. Выводы о влиянии степени холодной пластической деформации на твердость стальных, медных или алюминиевых образцов.

 

Таблица 14.1 – Влияние степени пластической деформации на твердость металлических образцов

 

Материал № образца Высота образца до деформации, h0, мм Высота образца после деформации, h1, мм Степень деформации, ε, % Твердость, НВ
             

 

 

Контрольные вопросы

1. Какую деформацию называют упругой? Какую пластической?

2. Назовите атомные механизмы пластической деформации кристаллических тел.

3. Чему равна плотность дислокаций у хорошо отожженного металла и у металла при больших степенях пластической деформации?

4. Как изменяются механические свойства и структура металла с повышением степени холодной пластической деформации?

5. Что понимают под наклепом металла?

6. Что называется текстурой деформации?

 


Лабораторная работа 15

 


Просмотров 426

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!