Сверхпластическая деформация

Многие металлы и сплавы, имея пониженное сопротивление деформированию, в определенных условиях проявляют склонность к очень большой и равномерной пластической деформации. Способность к значительной пластической деформации в определенных условиях называют сверхпластичностью.

Чтобы осуществить деформацию в условиях проявления сверхпластичности, необходимо создать следующие условия. Во-первых, структура металла должна состоять из очень мелких (до 10 мкм) равноосных зерен, не склонных к росту в условиях деформирования; во-вторых, необходимо обеспечить определенный температурно-скоростной режим деформирования. Сверхпластичность проявляется при повышенных температурах (не ниже 0,5 Гпл) и очень малой скорости деформации (10-5—10-1 с-1); в-третьих, во время деформирования температура не должна изменяться. Такие условия обеспечиваются при изотермической штамповке, когда штамп и материал заготовки нагреты до одинаковой температуры.

При деформировании в условиях проявления сверхпластичности для структуры и свойств металла характерны сохранение равноосной формы зерен и практическое отсутствие наклепа. В связи с тем что рассмотренная сверхпластичность металлов связана с особым состоянием структуры, ее называют структурной сверхпластичностью. Этот вид сверхпластичности наиболее перспективен для промышленного использования и наблюдается у многих сплавов на основе магния, алюминия, титана, железа.

Главное достоинство сверхпластической деформации — возможность получения деталей сложной формы методами обработки давлением. Благодаря явлению сверхпластичности стало возможным изготовлять сложные и трудоемкие детали из малопластичных сплавов. Деформирование в условиях сверхпластичности позволяет снизить рабочие усилия штампов, уменьшить износ штампового инструмента, увеличить размеры обрабатываемых заготовок, сократить потери металла при обработке резанием.

Внедрению процесса сверхпластической деформации в производство препятствуют нагрев рабочего инструмента (штампа), а также некоторое снижение производительности из-за малой скорости деформирования. Однако производительность в целом не снизится, так как при сверхпластической деформации число технологических операций производства детали сокращается. Так, для изготовления сложной штамповки в условиях сверхпластичности достаточно одной операции.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

  • 1. Что называется деформацией?
  • 2. В чем физическая сущность процесса деформации?
  • 3. Какие виды деформаций вы знаете?
  • 4. Что такое скольжение?
  • 5. Перечислите методы определения механических свойств металлов.
  • 6. Как определяются предел упругости и предел пропорциональности?
  • 7. Напишите формулу для определения физического предела текучести.
  • 8. Дайте определение условного предела текучести.
  • 9. Что понимается под истинным сопротивлением разрыву?
  • 10. Запишите формулы для расчета относительного удлинения и относительного сужения образца.
  • 11. Что такое твердость?
  • 12. Дайте определение ударной вязкости.
  • 13. Что называется усталостью и выносливостью?
  • 14. Какие виды испытаний вы знаете и в чем их сущность?
  • 15. Дайте определения возврата, полигонизации, рекристаллизации.
  • 16. Какие виды пластической деформации вам известны? Дайте определения.
  • 17. При каких условиях возникает сверхпластичность?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >