Пластическая деформация при резании

Пластическая деформация происходит в результате скольжения и двойникования (рисунок ниже). Под действием касательного напряжения, возникающего вследствие приложения определенной силы к обрабатываемому материалу, возникает скольжение, при котором одна часть кристаллита перемещается относительно другой по кристаллографической плоскости. Но при этом между атомами сохраняется сцепление, иначе вместо пластической деформации произойдет разрушение. Плоскости скольжения как правило имеют весьма плотную упаковку атомов. Расстояние между двумя такими плоскостями больше, чем между плоскостями с меньшим количеством атомов. Чем больше расстояние между плоскостями, тем меньше усилие требуется для их сдвига.

Рис 15Схема скольжения и двойникования в кристалле:
а — недеформированный кристалл б — деформация скольжением; в — деформация двойникованием.

Скольжение в кристаллите вызывает давление на соседние кристаллиты. Последние, сопротивляясь этому давлению, действуют на кристаллит, который подвергается деформации. Таким образом, кристаллиты находятся в сложном напряженном состоянии, что увеличивает сопротивление деформированию. Для продолжения деформации необходимо непрерывно увеличивать внешнюю силу, возрастание которой приводит к образованию плоскостей скольжения в других кристаллитах.
В результате скольжения изменяется форма, размер и расположение кристаллитов. Сначала происходит удлинение кристаллита в направлении плоскости скольжения, а затем — разделение его на части. Кроме разрушения кристаллитов возможен поворот их относительно друг друга. При этом кристаллиты могут расположиться упорядоченно, образуя текстуру. Все это приводит к изменению структуры и механических свойств деформируемого металла.
При высоких температурах (примерно 1173 К) пластическая деформация может сопровождаться диффузией. В этом случае происходят тепловые колебания атомов, это увеличивает их подвижность и способствует образованию плоскостей скольжения при меньших касательных напряжениях, что облегчает разрушение обрабатываемого материала.
Если при скольжении одна часть кристаллита может перемещаться относительно другой много раз, то сдвиг при двойниковании происходит только один раз, а другие сдвиги возникают в новом атомном слое. Обычно деформация двойникованием происходит при сравнительно невысоких температурах и больших скоростях деформирования. Поэтому двойникование определяет хрупкое разрушение материала. В этом случае величина пластической деформации невелика.
При деформации некоторых металлов, например аустенитных сталей, происходит двойникование и скольжение (внутрикристаллическая деформация). Двойникование предшествует скольжению и поэтому облегчает его.
При резании наряду с внутрикристаллической возможна и межкристаллическая деформация (смещение одних кристаллитов относительно других).
На процесс пластического деформирования обрабатываемого материала может оказывать влияние скорость деформации. Она не равна скорости резания, но примерно пропорциональна ей. С увеличением скорости деформации сокращается действие отдыха и рекристаллизации, поэтому упрочнение обрабатываемого материала происходит полнее. При этом предел текучести повышается, металл становится более хрупким, что увеличивает его сопротивляемость деформированию. Однако с возрастанием скорости деформации повышается температура (вследствие увеличения скорости резания, а также меньшего рассеивания тепла в окружающую среду). Это приводит к увеличению пластичности обрабатываемого материала и снижению его механических свойств.
Следовательно, влияние скорости деформации на сопротивление материала деформированию, определяется свойствами обрабатываемого материала и температурой, при которой происходит деформирование. При деформации легкоплавких металлов оно значительно, при деформации стали меньше.

Самая подробная информация seo продвижение на нашем сайте.
загрузка...

Похожие сообщения

Написать комментарий

Комментариев нет коммент.

Написать ответ


[ Ctrl + Enter ]