Показатели относительной деформации металла при волочении и зависимость между ними

Показатели	Показатель, выраженный через
Fн и Fк	Lн и Lк	μ	il	δ	λ
Н а з в а н и е, обозначение	Вытяжка	μ	Fн ––– Fк	Lк ––– Lн	μ	exp il	––––– 1 – δ	1 + λ
Относительное обжатие	δ	Fн – Fк –––––– Fн	Lк – Lн ––––––– Lк	μ–1 ––– μ	–	δ	λ ––––– 1 + λ
Относительное удлинение	λ	Fн – Fк –––––– Fк	Lк – Lн –––––– Lн	μ–1	–	δ ––––– 1 – δ	λ
Интегральная деформация удлинения	il	Fн ln –– Fк	Lк ln –– Lн	ln μ	il	ln –––– 1 – δ	ln (1+λ)

В расчётах часто применяют показатель δ – «относительное обжатие», представляющий собой отношение уменьшения поперечного сечения протягиваемого металла к начальному поперечному сечению (до волочения). Применение этого показателя, перенесённого из теории упругих деформаций, нельзя считать достаточно теоретически обоснованным. Пусть, для примера, сравниваются процессы с обжатиями 98 и 99%. Если определить вытяжку μ для обоих процессов по формуле μ = 1/(1 – δ), то станет очевидным, что μ₉₈ = 50; μ₉₉ = 100, т.е. при втором процессе вытяжка в два раза больше, чем при первом, и рассматриваемые степени деформации считать близкими нельзя. Рассуждая аналогично, можно показать, что применение показателя «относительное удлинение» λ также недостаточно обоснованно.

В связи с изложенным, большое значение в расчётах имеет интегральная деформация удлинения i_l = ln (F_н /F_к). Для рассматриваемого примера 98- и 99-%% обжатий, этот показатель принимает значения соответственно 3,9 и 4,6, которые заметно отличаются друг от друга и более правильно представляют степени деформаций. Важным свойством этого интегрального показателя является его аддитивность, т.е. возможность суммирования показателей следующих один за другим переходов. Таким свойством показатели δ и λ не обладают. Однако, показатели δ и λ продолжают применяться в теории пластических деформаций, что объясняется простотой и наглядностью их определения.

Приведённые показатели степени деформации отражают лишь удлинения в направлении оси канала, не учитывают дополнительных сдвигов, возникающих во всех слоях в направлении этой оси, и поэтому занижены по сравнению с деформациями удлинения каждого из элементарных слоёв, кроме центрального, и, следовательно, по сравнению со средним значением действительных деформаций удлинения.

Скорость волочения, под которой обычно понимают скорость движения металла после выхода его из волоки, колеблется в очень больших пределах: от 2 до 3000 м/мин (0,03 – 50 м/с). Скорости волочения зависят от множества самых разнообразных факторов; в основном можно считать, что заготовки больших сечений подвергают волочению с меньшими скоростями, чем заготовки меньших сечений. Твёрдые и маловязкие сплавы (легированная сталь, нихром, бронза, вольфрам), а также малопрочные металлы (свинец) протягивают с малыми скоростями. Наибольшие скорости применяют при волочении медной проволоки.

Волочение можно вести либо через одну волоку (однократное волочение), либо при помощи специальных устройств одновременно через несколько волок (многократное волочение). Соответственно этому различают две группы машин – однократного и многократного волочения.

Уменьшить Æ круглого сплошного профиля можно и простым растяжением. Такой метод основан на известном из теории пластической деформации свойстве всякого круглого металлического образца под действием приложенных сил сравнительно равномерно растягиваться до определенного предела с соответствующим уменьшением Æ и сохранением круглой формы поперечного сечения. Чем больше разность между напряжением текучести металла и напряжением разрыва, тем больше равномерное удлинение образца до образования шейки. Основные недостатки этого метода, препятствующие его широкому применению – понижение вязкости обрабатываемого металла и необходимость после каждого сравнительно небольшого растяжения отжигать обрабатываемый металл. При обычном методе волочения частые отжиги не всегда необходимы: медь можно протягивать без отжига с общим обжатием до 99% (20 – 25 переходов).

Контрольные вопросы:

1. Как изменяется размер полосы при волочении?

2. Для чего при волочении необходимо уменьшать внешнее трение?

3. При волочении вольфрама и молибдена как их предварительно нагревают?

4. Какие виды изделий можно получить волочением?

5. Чем отличается волочение от других способов ОМД?

6. Какой геометрический показатель наиболее точно представляет степень деформации при волочении?

7. Что такое скорость волочения?

8. От чего зависит выбор скорости волочения?

Глава II Лекция 2

Дата добавления: 2014-01-07