Главная / Свободная ковка / Cведения из теории пластической деформации / Влияние ковки на структуру и механические свойства металла

Влияние ковки на структуру и механические свойства металла

В процессе ковки под воздействием высокой температуры и приложенных усилий металл претерпевает качественные изменения. Макроструктура слитка весьма неоднородна. Литая грубокристаллическая структура слитка при ковке разрушается.

Структура стали  а — литая глубокристаллическея до ковки слитка,

б — волокнистая после ковки.

Отдельные разрушенные части кристаллитов (зерен) вытягиваются в направлении преимущественного течения металла. Также разрушаются и вытягиваются межкристаллические прослойки и неметаллические включения.

Зерна становятся настолько вытянутыми, что напоминают по форме волокна, вследствие этого такую структуру металла называют волокнистой или полосчатой, ориентированной обычно в направлении деформации. Волокнистая структура чаще всего образуется при протяжке слитка.

Наиболее высокие механические свойства поковка имеет в направлении, совпадающем с направлением волокон, при нагружении поперек волокон механические свойства будут самыми низкими. Явление различных прочностных характеристик (в поковке) в зависимости от направлений (вдоль и поперек волокон) называется анизотропией.


«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

Влияние состояния поверхности бойков на течение металла при ковке

Перемещение металла под бойками по высоте деформируемой заготовки согласно закону наименьшего сопротивления так же неравномерно, как и перемещение металла в длину и ширину. При осадке невысокой цилиндрической заготовки металл течет в радиальном направлении интенсивнее в средней части по высоте и замедленнее у торцов, т. е. в местах соприкосновения заготовки с верхним и нижним бойками. Осаженная…

Повышение однородности механических свойств

Для повышения однородности механических свойств слиток осаживают, а затем протягивают. Осадка и вытяжка ориентируют волокна металла в разных направлениях, благодаря чему механические свойства поковки в поперечном направлении улучшаются. При этом чем больше раздроблена литая структура слитка, тем более высокие механические свойства будет иметь поковка. Ковка способствует также завариваемости внутренних дефектов слитка — трещин и газовых…

Коэффициент уковки

Уковкой У (коэффициентом уковки) называют отношение площади поперечного сечения заготовки или слитка к площади поперечного сечения поковки, т. е. где F0 — площадь поперечного сечения заготовки или слитка; F—площадь поперечного сечения поковки. Если слиток подвергают осадке, то для определения уковки при протяжке его за F0 принимают площадь поперечного сечения осаженного слитка. При протяжке слитков механические…

Схема течения металла при осадке

Схема течения металла при осадке Закон сдвигающих напряжений. Пластическая деформация, или необратимое изменение формы металла, может наступить лишь при условии превышения сдвигающими (касательными) напряжениями, возникающими в деформируемом теле, предела текучести данного металла. Это условие наступает при соответствующих температурах нагрева металла, скорости деформации и степени деформации. Сдвигающие напряжения вызывают пластическую деформацию, а при больших величинах—разрушение деформируемого…

Виды деформации

Элементарные кристаллические решетки состоят (из условно изображаемых в пространственных схемах элементарных кристаллических ячеек) из некоторого количества атомов, взаимное расположение которых в кристаллитах (зернах) определяет, как известно, механические, физические и химические свойства металлов. Структура металлов и сплавов состоит из большого количества кристаллитов — зерен и называется поликристаллической (тогда говорят, что металл имеет зернистое строение). Пластическая деформация…