Методы устранения остаточных напряжений

Основной метод – предотвращение их появления правильным режимом обработки, при котором неравномерность сводится к минимуму, а дополнительные напряжения снимаются в процессе деформации и не приводят к появлению остаточных напряжений.

Для достижения этого всю неравномерную деформацию необходимо осуществлять в начальной стадии обработки, особенно при горячей ОМД. В этих условиях облегчается протекание металла из сильнообжимаемых частей в слабообжимаемые, пластичность металла высокая. Дополнительные напряжения не приводят к разрушениям и постепенно уменьшаются в процессе деформации в результате рекристаллизации. Температура должна быть одинаковой, коэффициент трения минимальный, температура не должна соответствовать тем-ре межфазового перехода.

Иногда дополнительно создают неравномерность деформации, чтобы она компенсировала другие виды напряжений. Например, при горячей прокатке биметаллической катанки (сталь-медь) для уменьшения разницы прочностных свойств слоев подстуживают медную оболочку. И неравномерность деформации, обусловленная разницей физических свойств меди и стали, устраняется разницей температур.

Если нельзя избежать появления остаточных напряжений (например, при холодной ОМД), то их можно снять дополнительной обработкой. Обычно это – термообработка после ОМД. Напряжения 1-го и 2-го рода обычно полностью снимаются при рекристаллизации.

Остаточные напряжения могут быть сняты и механическим способом: поверхностной обработкой давлением (обкаткой, обдувкой стальной дробью, правкой листов с помощью правильных роликов).

Список литературы

1. Рудской А.И., Лунев В.А. Теория и технология прокатного производства, С-Пб, «наука», 2005

2. Громов Н.П. Теория ОМД, М., «Металлургия», 1978

3. Смирнов В.С. Теория ОМД, М., «Металлургия», 1973

4. Смирнов В.С. Сборник задач по обработке металлов давлением, М., «Металлургия», 1973

5. Гун Теоретические основы ОМД. Теория пластичности, 1980

6. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория ОМД, М., 1977

Содержание

Введение 1

Основы теории упругости и пластичности 3

Упругая и пластическая деформация 3

Дефекты в кристаллах 3

Дислокации 4

Упрочнение металла при холодной деформации (наклеп) 5

Изменение свойств наклепанного металла при нагреве 5

Теория деформаций и напряжений 6

Величины, характеризующие деформацию тела 6

Закон постоянства объема 7

Смещенный объем 7

Общий случай деформации 7

Скорость деформации 8

Правило наименьшего сопротивления 9

Величины, характеризующие напряженное состояние тела 10

Главные нормальные и главные касательные напряжения 12

Октаэдрические напряжения 13

Связь между напряжениями и деформациями 14

Связь обобщенного напряжения с обобщенной деформацией 15

Плоское напряженное и плоское деформированное состояние 15

Сопротивление деформации и пластичность 18

Понятие сопротивления деформации и пластичности 18

Сверхпластичность 18

Методы оценки пластичности 18

Факторы, влияющие на сопротивление деформации 19

Факторы, влияющие на пластичность металла 19

Условие пластичности 21

Условие пластичности для линейного напряженного состояния 21

Условие постоянства максимального касательного напряжения (условие пластичности Сен-Венана) 21

Энергетическое условие пластичности (условие пластичности Губера – Мизеса - Генки) 21

Частные случаи условия пластичности 22

Влияние механической схемы деформации на усилие деформирования и пластичность 22

Трение при ОМД 23

Особенности трения при ОМД 23

Виды трения. Физико-химические особенности трения 23

Механизм сухого трения 23

Механизм граничного трения 23

Механизм жидкостного трения 24

Смазка при ОМД 24

Факторы, влияющие на сухое и граничное трение 25

Влияние твердости металла и внешнего давления 25

Факторы, влияющие на жидкостное трение 27

Трение при различных видах ОМД 27

Неравномерность деформации 28

28

Основные причины неравномерности деформации: 28

Влияние формы инструмента и заготовки на неравномерность деформации 28

Влияние внешнего трения на неравномерность деформации 28

Влияние неоднородности свойств на неравномерность деформации 29

Остаточные напряжения 29

Методы устранения остаточных напряжений 29

Список литературы 30