Рисунок - Окончание

Как видно из графика, изображенного на рис. ?, с увленичением степени предварительной пластической деформации от 14 до 34% во всем температурном интервале наблюдается плавное увеличение прочностных свойств и скачкообразное уменьшение пластических свойств.

На рис. ? приведены кривые изменения твердости меди в зависимости от температуры после различной степени деформации ε.

6 Анализ изменения механических свойств

В результате проведенных исследований установлено следующее:

• С ростом степени предварительной пластической деформации поковки до 37% улучшаются механические свойства стенок кристаллизаторов, работающих в диапазоне температур 970-1000К за счет имельчения структуры и п повышения прочности меди;

• При увеличении числа проходов (дробности) пластической деформации происходит увеличение твердости (прочности) материала поковок;

• В процессе холодной кузнечной протяжки поковок из меди М-ЭЛП при суммарной относительной деформации 20-25% и количестве проходов кузнечного бойка 10 происходит улучшения механических свойств материала, что позволяет рекомендовать этот режим деформирования заготовки для изготовления стенок кристаллизатора

Заключение

С ростом степени холодной пластической деформации усиливаются прочностные свойства металла (увеличиваются пределы прочности и текучести, твердость), а пластические свойства ослабевают (уменьшаются относительное удлинение и сужение, ударная вязкость) (рис. 1).

Холодная пластическая деформация сопровождается искажением кристаллической решетки металла — образованием новых дислокаций, дроблением зерен, их сплющиванием и удлинением в направлении наибольшего течения металла. В результате искажений кристаллической решетки и появления остаточных напряжений изменяются физико-химические свойства металла, например уменьшаются электро- и теплопроводность. В результате холодной деформации в металле возникают также преимущественная ориентировка (текстура) и анизотропия свойств, т. е. их неоднородность в зависимости от направления преимущественного течения металла.

При неполной холодной пластической деформации с нагревом чистого металла до температур (0,25 ...0,30) Tпл, где Tпл – абсолютная температура плавления, одновременно с процессом упрочнения металла возникает явление, называемое отдыхом или возвратом. Оно обеспечивает частичное снятие остаточных напряжений, небольшое восстановление пластических свойств и повышает сопротивление металла коррозии.

При неполной горячей пластической деформации с нагревом чистого металла до температуры свыше 0,47Tпл одновременно с процессом упрочнения протекает процесс рекристаллизации — зарождение и рост новых зерен взамен деформированных. После деформации в микроструктуре металла наблюдаются рекристаллизованные (равноосные) и нерекристаллизованные (вытянутые) зерна металла.

При горячей пластической деформации, совершающейся при температуре, превышающей температуру рекристаллизации, в металле протекают одновременно процессы упрочнения и разупрочнения. Если за время деформации рекристаллизация произойдет полностью, то вызываемого упрочнением изменения свойств металла не произойдет. Скорость процесса разупрочнения, вызванного рекристаллизацией, значительно меньше скорости процесса упрочнения. В результате рекристаллизации металл в процессе горячей обработки несколько разупрочняется и стремится приобрести равноосную неориентированную структуру.

Холодной деформации, как правило, подвергают предварительно деформированные заготовки (сортовой прокат, листы и т. д.), а горячей — как деформированные, так и литые, например в виде слитков. При горячей обработке давлением слитков разрушается дендритная структура металла, завариваются дефекты (микропоры и неокисленные газовые пузыри), отдельные кристаллиты и неметаллические включения дробятся и вытягиваются в направлении преимушественного течения металла.

Список литературы

1. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением: Издание второе, переработанное и дополненное, - М.: Металлургия, 1978. - 360 с.

2. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением (теория пластичности): Москва: Металлургия, 1980. — 456 с.

3. Полухин П.И. и др. Технология процессов обработки металлов давлением: М.: Металлургия, 1988. - 408 с.

4. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов: Москва: Машиностроение, 1968. - 504 с.

5. Сегал В.М. Технологические задачи теории пластичности: Минск: Наука и техника, 1977. -256 с.

6. Березкин Н.В. Влияние предварительной пластической деформации на структуру и свойства медных поковок стенок кристаллизаторов / Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. – 2(195)’2014