§ 4. Пластическая деформация
металлов и сплавов в горячем и холодном состоянии
Обработка металлов давлением
основана на пластичности металлов и сплавов. Пластичностью называют
способность металлов изменять свою форму под действием инструмента
без разрушения. Пластичность металлов и сплавов не является физической
характеристикой, а определяется также и условиями деформации. Один и тот
же металл или сплав будет иметь в одних условиях большую пластичность,
допускающую большие деформации, в других — разрушаться при небольших
остаточных изменениях формы. Пластичность металлов и сплавов
зависит от химического состава и фазового состояния, структуры, а
также от условий — температуры, скорости, степени деформации и
механической схемы.
Технические процессы обработки
металлов давлением осуществляются как в холодном, так и в горячем
состоянии. Основными механизмами пластической деформации в
горячем и холодном состоянии являются: внут-ризеренное скольжение,
двойникование, взаимное перемещение и поворот зерен. При пластической
деформации происходит измельчение зерен металла, ориентация зерен
вдоль преимущественного направления деформации, искажаются и заклиниваются
плоскости скольжения, возникают напряжения между отдельными зернами,
частями металла и др.
Указанные изменения приводят к
тому, что пластические характеристики металла или сплава
уменьшаются, а прочностные свойства (предел текучести, предел
прочности) возрастают. Важно отметить, что при холодной деформации
изменения свойств металлов и сплавов накапливаются по мере увеличения
степени деформации. Это приводит к тому, что при достижении определенной
суммарной деформации металлы и сплавы теряют способность
деформироваться пластически, начинают разрушаться.
На рис. 118 показана зависимость
предела текучести и относительного удлинения от степени деформации для
углеродистой стали У10. При достижении общего относительного обжатия
в 50 % предел текучести и предел прочности увеличились в два с лишним
раза, а относительное удлинение уменьшилось с 30 до 2,5%.
Значительное увеличение прочностных характеристик металла и
почти полная потеря пластичности, как результат
