Technologiczna plastyczność metali. Badania Plastometryczne Bolków

Dynamiczny rozwój techniki komputerowej, umożliwiający analizę procesów przeróbki plastycznej, oraz rozwój komputerowych programów do projektowania procesów przeróbki plastycznej opartych na metodzie elementów skończonych [74,102,146=149] stworzył zapotrzebowanie na równania opisujące własności odkształconego plastycznie materiału, a tym samym na badania plastometryczne, które są podstawą opracowania równań konstytutywnych. Zgodność obliczeń z wynikami doświadczeń, jak i czas obliczeń zależą w głównej mierze od prawidłowego opisu własności mechanicznych odkształconego materiału [103]. Badania nad określeniem plastyczności materiału skierowane są zarówno na opracowanie poprawnych technik doświadczalnych [36-38,103,166], jak i opracowanie funkcji matematycznych wiążących plastyczność materiału wyrażoną przez rezystancje naprężenie uplastyczniające i odkształcenie graniczne z parametrami odkształcenia, jak i parametrami struktury [52-54,91,106,130,149,153,167,168]. Jedną z metod umożliwiających poprawną interpretację wyników pomiarów jest metoda inverse [ 101,104,105,1 17,145,151,179], pozwalająca na połączenie analizy wyników doświadczalnych oraz obliczeń numerycznych. Ważnym narzędziem przy dokonywaniu analiz wyników symulacji procesu przeróbki plastycznej są także bazy danych i bazy wiedzy bezpośrednio dostarczające do programów liczących czy systemów wnioskujących informacji o odkształconym plastycznie materiale [55,56]. W zakresie poszczególnych grup własności oraz stałych materiałowych zestaw tak przechowywanych danych zapewnia możliwość przeprowadzenia kompleksowych obliczeń projektowanych procesów przeróbki plastycznej. Uzyskanie poprawnego opisu plastyczności materiału, zwłaszcza funkcji naprężenia uplastyczniającego, związane jest z matematyczną postacią funkcji, jak i metodyką eksperymentalnego wyznaczenia naprężeń uplastyczniających. Najczęściej stosowanymi metodami oceny technologicznej plastyczności są próby rozciągania, ściskania, skręcania, udarności oraz modelowe próby spęczania i walcowania. Stosowane metody badań plastometrycznych powinny odtwarzać lub wystarczająco zbliżać warunki prowadzenia prób do warunków rzeczywistych procesów obróbki plastycznej. Spis treści: Wykaz ważniejszych oznaczeń 1. Wstęp 2. Charakterystyki technologicznej plastyczności materiałów 2.1. Naprężenie uplastyczniające 2.1.1. Klasyfikacja funkcji naprężenia uplastyczniającego 2.1.2. Kryteria doboru funkcji naprężenia uplastyczniającego 2.2. Odkształcenie graniczne 2.2.1. Modele pękania materiałów stosowane do prognozowania utraty spójności w procesach przeróbki plastycznej 2.2.2. Zastosowanie funkcji odkształcalności granicznej do prognozowania pękania materiału w procesach przeróbki plastycznej 2.3. Dobór charakterystyk technologicznej plastyczności do symulacji procesów przeróbki plastycznej 3. Charakterystyka podstawowych prób plastometrycznych 4. Plastometryczna próba skręcania 4.1. Plastometry skręcające 4.2. Dobór cech geometrycznych i sposobu pobierania próbek 4.3. Dobór warunków nagrzewania próbek plastometrycznych 4.4. Metody eliminacji zjawisk zakłócających wyniki badań plastometrycznych 4.5. Określenie reprezentatywnego obszaru do oceny struktury materiału po odkształceniu plastycznym 4.6. Metodyka wyznaczania charakterystyk technologicznej plastyczności materiałów 4.6.1. Podstawowe równania do wyznaczania naprężenia uplastyczniającego 4.6.2. Procedura wyznaczania charakterystyk technologicznej plastyczności w próbie skręcania na gorąco 5. Plastometryczna próba ściskania 5.1. Plastometry ściskające 5.2. Metodyka wyznaczania charakterystyk technologicznej plastyczności 5.3. Procedura wyznaczania charakterystyk technologicznej plastyczności w próbie ściskania na gorąco 5.4. Określenie reprezentatywnego obszaru badań struktury i lokalnych własności materiału po próbach ściskania 6. Przykłady zastosowań badań plastometrycznych 6.1. Wyznaczanie charakterystyk technologicznej plastyczności materiałów 6.1.1. Próba skręcania na gorąco 6.1.2. Próba ściskania na gorąco 6.2. Wyznaczanie parametrów siłowo-energetycznych procesu przeróbki plastycznej 6.3. Badanie zjawisk i zmian struktury podczas odkształcania plastycznego na gorąco 6.4. Kwalifikacja wsadu do przeróbki plastycznej 6.5. Określenie wpływu struktury na plastyczność 6.6. Zastosowanie próby ściskania na gorąco do ustalenia parametrów przeróbki plastycznej 6.7. Wyznaczanie wskaźnika osłabienia dla warunków przeróbki plastycznej na gorąco 6.8. Modelowanie fizyczne procesów obróbki cieplno-plastycznej 6.9. Określenie wpływu przeróbki plastycznej na właściwości mechaniczne materiału Literatura