АННОТАЦИЯ
В книге приведены обобщен-ные данные изменения механических свойств металлов и сплавов при их обработке давлением. При холодной иро-каике они 'показаны в зависимости от степени деформации, а при горячей прокатке — в зависимости от температуры, степени и скорости деформации.
Описаны основные методы механических испытаний в холодном и горячем состоянии « произведен анализ влияния различных факторов на изменение механических- свойств в процессе пластической деформации.
Книга предназначена для инженерно-технических работников металлургических и машиностроительных заводов, коН'Стролкторов, работников научно-исследовательских и проектных организаций и может :быть полезна студентам высших учебных заведений.
ность при определенной схеме деформации. Так, например, проба Эриксена показывает способность металла к холодной штамповке, а ударная вязкость, определенная при горячих испытаниях,— способность его к горячей ковке и штамповке. Поэтому при использовании той или иной характеристики нужно учитывать, при какой схеме напряженного состояния она получена. . Для расчета усилий деформаций при прокатке, ковке, штамповке и т. д. в настоящее время применяют ряд формул. Однако все эти формулы могут быть использованы лишь при знании величины и характера изменения механических свойств в процессе деформации.
Механические свойства металлов и сплавов изменяются в широком диапазоне в зависимости от химического состава, структуры, температуры, степени и скорости деформации и ряда других факторов. Некоторыми параметрами, влияющими на процесс деформации металла, при расчетах можно задаваться. Однако данные об изменении механических свойств в процессе деформации должны быть точными и их приходится получать экспериментальным путем.
Имеющиеся в настоящее время в литературе сведения об изменении механических свойств металлов и сплавов разрозненны и неполны как по количеству исследованных марок, так и по количест: ву определенных . механических характеристик.
В связи с этим авторы поставили целью создать достаточно полные комплексные данные изменения механических свойств различных металлов и сплавов при холодной и горячей обработке давлением.
При современном уровне техники определение зависимости механических
свойств от различных факторов не представляет особых трудностей. Однако, несмотря на это, количественной теории, связывающей механические свойства металла между собой, а также с его химическим составом и физической структурой, пока не существует, хотя природа сил между атомами известна. Это связано с тем, что решение такой математической задачи, которая в данный момент не может быть даже сформулирована, чрезвычайно сложно. Поэтому в настоящее время определение механических характеристик и их взаимосвязи между собой и с факторами, влияющими на них, должно производиться эмпирически. • Некоторые эмпирические зависимости уже известны и они указывают на наличие закономерностей, определение которых— одна из первоочередных проблем науки о физике металлов.
В процессе пластической деформации какого-либо металла или сплава в холодном состоянии основное влияние на изменение его механических характеристик оказывает суммарная степень деформации (степень наклепа).При пластической же деформации в горячем состоянии механические свойства металлов и сплавов зависят в основном от температур, степени и скорости деформации, а также закона развития деформации во времени.
Книга включает в себя данные исследований, проведенных авторами на различных заводах: Новосибирском металлургическом им. Кузьмина, «Серп и молот», «Запорожсталь», Орском по обработке цветных металлов, Южно-' Уральском машиностроительном, в НИПИГОРМАШе и НИИТЯЖМАШе Уралмашзавода. Кроме того, авторами обобщены и обработаны для практического пользования литературные данные, большая часть которых проверена
и дополнена собственными исследованиями. Некоторые кривые и графики приведены впервые.
С целью более полного обобщения данных по механическим свойствам частично в книгу включены графики, в которых дан неполный комплекс механических свойств металлов. Это связано с отсутствием соответствующих данных в литературе или необходимых образцов металлов для проведения недостающих механических испытаний.
В первой главе книги приведены графики изменения механических свойств металлов.и сплавов при холодной деформации: 0В, ао,2, 6s, 6ю, НВ, числа перегибов п и глубины вдавливания В (в функции суммарной степени обжатия). Во второй главе помещены графики изменения временного сопротивления 0?, относительного удлинения при разрыве б* и ударной вяз-кости ан в зависимости от температуры деформации, сопротивления деформации а в функции от температуры, степени и скорости деформации, а также термомеханические коэффициенты.
Все кривые на графиках как при холодной, так и при горячей деформации соответственно приведены к одному виду. Графики выполнены в едином масштабе, удобном для практического пользования.
Наличие двух типов зависимости сопротивления деформации от температуры объясняется следующим.
В практике конструирования оборудования для горячей обработки металлов давлением (прокатных станов, штампов, молотов, прессов) и определения давления металла на инструмент и других технологических параметров в формулах для расчетов в настоящее время применяют временное сопротивление о^ и сопротивление деформации о.
Наиболее точным ябляется применение значений сопротивления деформации. Однако исследования характера изменения сопротивления деформации в зависимости от температуры, степени и скорости деформации проведены еще только для небольшого количества марок сталей и сплавов и лишь для малого диапазона скоростей деформации:
Прстановка эксперимента по определению о в отличие от определения о? значительно сложнее, более трудоемка и продолжительна по времени. При этом каждый из авторов, исследуя o = f(u, e, t°), применяет свою методику исследования, часто значительно отличную от других экспериментов. Схема напряженного состояния при деформировании образца не всегда соответствует схеме и характеру напряженного состояния металла в очаге деформации, что необходимо учитывать.
В случае отсутствия соответствующих данных о величине сопротивления деформации можно пользоваться значениями временного сопротивления с соответствующими поправками на степень и скорость деформации. Знать изменения временного сопротивления от температуры необходимо также для оценки поведения металла в различных конструкциях, особенно при высоких температурах.
Графической части каждого раздела предшествует текстовая часть. В текстовом материале первой главы рассмотрены методы определения механических свойств при комнатной температуре, а также влияние различных факторов на изменение последних в процессе холодной деформации. Кроме того, даны эмпирические зависимости, позволяющие математически определять значения ов и о0,2 в функции суммарной степени обжатия, а такЗке формулы взаимосвязи между ов,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................................ 3
Глава I. Механические свойства металлов и сплавов при холодной обработке давлением.......................... 7
Кривые изменения механических свойств в зависимости
от степени деформации................................. 20
Глава II. Механические свойства металлов и сплавов при горячей
обработке давлением ..........................-- 113
Кривые изменения механических свойств в зависимости от
температуры ........................................ 127
Кривые изменения сопротивления деформации в зависимости от температуры, степени и скорости деформации 179 Кривые изменения термомеханических коэффициентов для
определения сопротивления деформации ................. 194
Кривые зависимости между величинами твердости...... 205
Приложение................................................ 211
Литература................................................ 220
Цена: 150руб.
