ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория из "Твёрдые смазочные материалы и антифрикционные покрытия" В различных процессах обработки металлов давлением, как, например, при прокатке, экструзии, глубокой вытяжке и Др., энергия расходуется не только на уменьшение размеров изделия, но и на развитие процесса пластической текучести. Если поверхностный слой, в котором развивается деформация, толстый, то количество энергии, расходуемой на деформацию, может превышать энергию, расходуемую на уменьшение размеров изделия. Работа, затрачиваемая на местную пластическую деформацию, не только расходуется бесцельно, но и может привести к разупрочнению поверхности обрабатываемого металла, если последний не обладает достаточной пластичностью. Местную поверхностную деформацию не следует путать с глубокой деформацией, которая наблюдается при уменьшении размеров изделия экструзией или волочением. [c.160] Вейлер с соавторами [4] указали, что положительное действие поверхностно-активных веществ при обработке металлов проявляется в том, что они уменьшают захват металла инструментом. В результате облегчается упругая отдача (восстановление формы) и улучшается чистота обработки поверхности металла. [c.161] Большинство исследователей считает, что наличие тонких поверхностных пленок предпочтительно. Такие пленки (обычно толщиной менее 1 ягк) получают, как правило, осаждением суспендированных твердых материалов (графита, талька, дисульфида молибдена, вермикулита, слюды, бентонитовой глины) из масляных суспензий. Кроме того, при обработке металлов нашли применение покрытия из расплавленных солей, стекол и тонких слоев мягких металлов. [c.161] При наличии тонкого смазывающего слоя деформация поверхности металла становится более равномерной. В результате силы, прилагаемые при обработке металлов давлением, действуют более эффективно и можно сильнее уменьшать размеры изделия за одну операцию. На основе теории дислокаций, рассмотренной в одном из предыдущих разделов, можно лучше понять механизм пластической деформации металлов при небольших напряжениях сдвига и температурах значительно ниже их точки плавления, т. е. в условиях, когда амплитуды колебаний атомов в кристаллах невелики по сравнению с расстояниями между атомами. При увеличении числа дислокаций неупругая или необратимая энергия пластической деформации повышается. Если что-либо мешает увеличению числа или перемещению (распространению) дислокаций, то предел упругости (критическое напряжение сдвига) металла возрастает. Иными словами, для обеспечения пластической деформации потребуется приложить большую силу. Пластическая деформация в поверхностных слоях более мягких и пластичных металлов распространяется на значительную глубину, и поэтому обрабатываемый металл легче приобретает фор.му матрицы штампа или фильеры. [c.161] Рассмотренный механизм поверхностной деформации отличается от механизма, предложенного в работах Боудена и Тейбора. Последние исходили из того, что контакты и пластическая деформация ограничиваются несколькими точками в местах соприкосновения неровностей. Исходя из теории дислокаций, можно интерпретировать этот пример по-другому чем меньше трение, тем более упругий характер носит деформация и тем меньше концентрация дислокаций чем больше трение, тем более пластичный характер косит деформация и техМ выше концентрация дислокаций. Практически при прокатке и волочении у рабочей кромки инструмента накапливается металл. Эта пластическая волна металла как бы набухает перед валками или фильерой, достигает определенных размеров и затем остается постоянной в результате непрерывного ухода металла из нее. [c.162] По-видимому, пленка твердой смазки (а пе просто присутствие твердого смазочного материала) обеспечивает смазывание за счет повышения предела текучести по нормали к металлу. Рост предела текучести обусловлен перемещением дислокаций внутри металла и их взаимодействием со свободной поверхностью. Слшщение дислокаций к свободной поверхности увеличивает рассасывание напряжений. В особо сложных случаях обработки металла давлением (например, при холодной экструзии) увеличение степени проскальзывания может привести к разупрочнению пленки. В данном случае главное значение имеет прочность пленки, а не ее смазывающее действие. [c.162] Для всех перечисленных процессов важное значение имеют три основных фактора, от которых зависит эффективность обработки 1) пластичность обрабатываемого металла 2) адгезия между инструментом и обрабатываемым металлом 3) пластичность поверхности металлической заготовки. [c.163] Вернуться к основной статье