Понятие об упругой и пластической деформации металлов

Под обработкой металлов давлением в машиностроении понимают технологические процессы получения заготовок и готовых изделий из черных и цветных металлов путем деформирования их в холодном или горячем состоянии.

Деформация – это изменение формы и размеров твердого тела, под воздействием приложенных к нему нагрузок. Различают деформацию упругую (обратимую) и пластическую (необратимую).

Упругая деформация – деформация, которая исчезает после снятия нагрузок, т.е. тело восстанавливает свою первоначальную форму.

Пластическая деформация – деформация, которая остается после снятия внешней нагрузки. Она сопровождается смещением одной части кристалла относительно другой на значительные расстояния.

Способность металлов и сплавов к пластической деформации имеет важное практическое значение, т.к. все процессы обработки металлов давлением основаны на пластической деформации заготовок.

Пластичность – это способность твердого тела сохранять целостность без видимых макроскопических нарушений в процессе деформирования. Она зависит от химического состава, строения кристаллической решетки металла, температуры, скорости деформирования и ряда других факторов.

При пластической деформации изменяются свойства деформируемого металла и эти изменения принято называть упрочнением или наклепом.

Для восстановления пластичности холоднодеформированного упрочненного металла его подвергают отжигу. Перед горячей обработкой давлением, прокаткой, штамповкой металлы и сплавы нагревают до определенной температуры для повышения их пластичности и уменьшения сопротивления деформирования. В процессе обработки температура металла понижается. Минимальная температура, при которой можно проводить обработку называется температурой окончания обработки давлением.

Область температур между началом и окончанием обработки называют интервалом горячей обработки давлением.

Для углеродистых сталей температурный интервал горячей обработки давлением выбирают в зависимости от содержания в них углерода по диаграмме “железо-углерод”.

Нагрев крупных заготовок чаще всего осуществляется в пламенных печах, в которых сжигается топливо. Мелкие заготовки иногда нагревают в электрических печах.

К основным способам обработки металлов давлением относят такие процессы как: прокатка, волочение, прессование, свободная ковка, горячая и холодная объемная штамповка, листовая штамповка и др.

Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью при небольших отходах металлов и улучшением их физико-механических свойств, что позволяет снизить массу деталей и повысить их надежность.