Курсовая теория на тему Интенсивная пластическая деформация

Содержание:

Содержание Введение. 2
Глава
1. Методы ИПД: принципы.. 3
1.1.
Кручение под высоким давлением. 3
1.2. Всесторонняя изотермическая ковка. 11
Глава
2. Преимущества, недостатки, новые методы.. 15
2.1. Равноканальное угловое прессование. 15
2.2.
Новые методы ИПД.. 16
Заключение. 26
Список
литературы. 27

Введение:

Актуальность. В последние годы в области материаловедения достигнуты
большие успехи в получении и использовании материалов с нано- (размер зерна
менее 100 нм) и ультрамелкозернистой (УМЗ) (размер зерна менее 1000 нм)
структурой, сформированной методами интенсивного пластического деформирования
(ИГТД). Значительный интерес к последним обусловлен тем, что их конструкционные
и функциональные свойства существенно отличаются от свойств крупнозернистых
аналогов, причем более сильные изменения наступают в диапазоне размеров
кристаллитов 100-1000 нм. Хорошо известно, что такие материалы обладают не
только уникальными физико-химическими свойствами, но и весьма высокими
механическими свойствами: прочностью, пластичностью, износостойкостью. В связи
с этим актуальной задачей современного материаловедения становится исследование
материалов с УМЗ структурой.

Учитывая, что пористость может оказывать большое влияние
на механические свойства, выявление в микро- и нанокристаллических материалах
нанопор, определение их параметров, связи с другими структурными
характеристиками (например, разориентацией границ зерен) и изучение в конечном
итоге влияния указанных факторов на механические свойства представляется достаточно
актуальной задачей.

Объект – пластическая
деформация.

Предмет – интенсивная
пластическая деформация.

Цель – исследовать
интенсивную пластическаю деформацию.

Задачи:

1. Рассмотреть методы ИПД: принципы.

2. Проанализировать преимущества, недостатки, новые
методы.

Заключение:

Получение высокопрочных материалов является одной из
важных задач современного материаловедения. В рамках решения этой задачи
большое значение имеет выявление и изучение структурных характеристик и их
параметров, которые обуславливают высокие физико-механические свойства
материалов, в том числе их прочность, пластичность, работоспособность
(долговечность). Одним из важных и хорошо известных параметров структуры
поликристаллических металлов и сплавов является размер зерен (кристаллитов). В
последние два десятилетия для формирования нано- (размер зерна до 100 нм) и
микрокристаллической (до 1000 нм) структуры, обуславливающей высокие
механические свойства металлов и сплавов, все более широко используется ИПД.

Микро- и нанокристаллические металлы и сплавы, полученные
методами ИПД, отличаются от обычных крупнокристаллических кроме размера зерна
рядом других структурных особенностей. Особое значение имеет большая доля в
микрокристаллических материалах границ зерен, находящихся в неравновесном,
аморфоподобном состоянии и имеющих поэтому пониженную плотность, то есть
повышенный свободный объем. На фоне этого свободного объема, относительно
равномерно распределенного по границам зерен, возможно образование областей избыточного
свободного объема (ИСО), в предельном случае нанопор.

При изучении влияния дефектной структуры на механические
свойства основное внимание в данной работе уделялось долговечности и
упруго-пластическим свойствам. Эти характеристики механических свойств для
микро- и нанокристаллических материалов являются наименее изученными и в тоже
время, несомненно, важными для оценки их работоспособности.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Методы ИПД: принципы

1.1. Кручение под высоким давлением Методы интенсивной пластической деформации (ИПД), в
отличие от традиционных методов обработки металлов давлением (ОМД),
направленных преимущественно на формообразование, используют с целью глубокого
изменения структуры, фазового состава и физико-механических свойств. В
результате интенсивного пластического воздействия в металлических материалах на
порядки возрастает протяженность границ зерен и субзерен, заметно изменяется
статическая и динамическая дилатация атомов кристаллической решетки. Благодаря
этому, во много раз повышаются прочностные характеристики металлов при
сохранении достаточно высоких пластических свойств, выгодно изменяется также
ряд физических свойств, в том числе таких, которые ранее считались нечувствительными
к деформациям [1]. Характерным для процессов ИПД металлических материалов
является накопление больших деформаций (е = 4-12) при температурах ниже
температуры рекристаллизации, приводящих к качественным и количественным
изменениям структуры и свойств. Обязательным условием при этом служит
сохранение физической целостности деформируемых заготовок. Наиболее эффективно
для формирования наноструктур (НС) немонотонное воздействие [3].

Из известных способов
получения НС материалов довольно широкое распространение получили:
равноканальное угловое прессование (РКУП), многослойная прокатка АRB,
совмещенная со сваркой в твердой фазе, всесторонняя ковка, «twist» процесс [7].
Однако эти способы имеют ряд недостатков при производстве наиболее
востребованного сортамента полуфабрикатов в виде длинномерных прутков и листов.
Основным недостатком является повышенная трудоемкость, связанная с
необходимостью проведения дополнительного передела дискретных исходных НС
заготовок в