Фізико-металургійний факультет
Спеціальність: обробка металів тиском
З процесами зарождення і развитку мікронесплошностей при пластичній деформації одночасно проходять процеси заліковування дефектів, интенсивність котрих підвищується з ростом гідростатического напруження і температури, а також при знакоперемінному деформуванні.
Енергетично нестійкі мікронесплошності, що образуються в процесі ОМТ можуть бути заліковані в ході відовлюваних відпалів, енергетично стійкі – ні. Раціональне проектування процеса деформації полягає в тому, щоб робити відпали до того, як мікронесплошності стануть енергетично стійкими. Теория деформуємості металів позволяє врахувати цей факт.
В наш час найбільше расповсюдження отримав підхід, котрий оснований на постулаті о існуванні декотрого макрообъекта, що називається зазвичай поврежденностю, и являющегося кількісною мірою мікроразрушення матеріала при деформации. Котре, безпосередньо передує макроразрушенню.
Найбільшою популярністью серед спеціалістів по ОМТ пользуются крітерии, що описують деформаційний стан металу, основанні на скалярній мірі поврежденности. Мерой поврежденности в них є скалярна величина ε котра називається разрихленням. Прийнято, що приращение разрыхления пропорційно приросту ступеня деформації здвигу dΛ:
dε=α×Λ
где α - множитель пропорційності, що визначає інтенсивність накопления и развития мікротрещин.
Предполагается, що винекнення макроскопической тріщини відбувається в момент досягнення величиною розрихления критичного значения εкр. Ступінь деформации зсуву, котру отримав декотрий обсяг металу к моменту досягненя в ньому предільного розрихлення, називають пластичністю и обозначають Λр Полагая, що при деформуванні металу α=const, із (1) отримують εкр= α Λр. Разділивши рівняння (1) на останнє співвідношення, отримують:
dψ=dΛ÷Λр (2)
де dψ=dε÷εкр, а величина ψ називається ступінню вичерпання ресурсу пластичності.
Із (2) видно, що ступінь вичерпання ресурсу пластичності розраховується за формулою:
(3)
умова деформації без руйнування має вигляд:
<1, (4)
а умова руйнування
<1, (4)
де Hdt=dΛH- інтенсивність швидкості деформації зсуву.
Найбільш важливим застосуванням теорії деформуємості в ОМТ є оцінка пошкодженомті металу шляхом визначення величини ψ. Це дозволяє прогнозувати показники якості заготовок та виробів, пов'язаних з пошкодженностю, грамотно призначати режими відновлювальних відпалів.
Є деяке критичне значення ψ*,при перевищенні якого змінюється ефективність відпалів. При ψ<ψ*за допомогою відпалу можна повністю залікувати мікронесплошності і відновити непошкоджену структуру металу, при ψ>ψ* можливо лише часткове усунення пошкодженості. Характерний діапазон зміни ψ*=0,2÷0,4.
Для процесу волочіння, в результаті ряду перетворень, був отриман наступний вираз для величини вичерпання ресурсу пластичності при проході через одну волоку
(6)
Також можливо преобразовати отриману в ході роботи формулу для розрахунку вичерпання ресурсу пластичності при багатопрохідному волочінні.
За допомогою цієї формули можна оцінити величину разових обтиснень, після яких ще можливе відновлення пошкодженої структури металу шляхом відпалу поиск. Тобто, з'являється можливість призначати відпали раціонально.
За допомогою цього методу, можливо прогнозувати вичерпання ресурсу пластичності при волочінні, і використовувати досягнення теорії деформуємості на практиці, для проектування маршрутів волочіння, що забезпечують високу якість дроту за показниками пластичності.
Вже закінчені експериментальні дослідження, які підтвердили отримані формули. У процесі експерименту проводилося накопичення деформації до ψ= 0,75 і при цьому в структурі металу спостерігалося виникнення мікропор та мікротріщин при волочінні сталевого дроту, і зменшеня його щільності при цьому.