Obróbka plastyczna Opracował dr inż. Tomasz Dyl

Prezentacja na temat: "Obróbka plastyczna Opracował dr inż. Tomasz Dyl"— Zapis prezentacji:

1 Obróbka plastyczna Opracował dr inż. Tomasz Dyl

2 Literatura Erbel S., Kuczyński K., Marciniak Z.: Obróbka plastyczna. Warszawa: PWN 1986. Erbel S., Kuczyński K., Olejnik L.: Technologia obróbki plastycznej. Laboratorium; Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2003. Jaglarz Z., Leskiewicz W., Morawiecki M.: Technologia i urządzenia walcownicze. Katowice: Śląsk 1977. Łuksza J.: Elementy ciągarstwa. Kraków: Wyd. AGH 2001. Łuksza J., Skołyszewski A., Witek F., Zachariasz W.: Druty ze stali i stopów specjalnych. Wytwarzanie, przetwarzanie i zastosowanie, WNT Warszawa 2006. Marciniak Z., Kołodziejski J.: Teoria procesów obróbki plastycznej. cz.II. Tłoczenie blach. Warszawa: Wyd. Politechniki Warszawskiej 1983. Praca zbiorowa. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych z technik wytwarzania. Odlewnictwo i obróbka plastyczna. Gdańsk: Wyd. Politechniki Gdańskiej 1984. Praca zbiorowa pod redakcją Sińczaka J.: Procesy przeróbki plastycznej – ćwiczenia laboratoryjne. Podstawy teoretyczne i wykonawstwo ćwiczeń. Kraków: Wydawnictwa Naukowe AKAPIT 2001 Skoblik R., Wilczewski L.: Technologia Metali. Gdańsk: Wyd. Politechniki Gdańskiej 2006. Stachowicz F.: Obróbka plastyczna. Laboratorium. Rzeszów: Wyd. Politechniki Rzeszowskiej 1993. Wasiunyk P.: Kucie matrycowe. WNT, Warszawa 1987. Wasiunyk P., Jarocki J.: Kuźnictwo i Prasownictwo. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1991. Wasiunyk P.: Teoria procesów kucia i prasowania. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1991.

3 Podstawowe pojęcia obróbki plastycznej
Obróbka plastyczna — jest to obróbka podczas której kształtowanie materiału, podzielenie lub połączenie materiału uzyskuje się przez odkształcenie plastyczne. Poprzez obróbkę plastyczną można uzyskać zmianę własności fizykochemicznych, struktury i chropowatości powierzchni, albo wytworzenie naprężeń własnych w materiale. Odkształcenie plastyczne jest to trwałe odkształcenie metali bez naruszania ich spójności i nie znikające po usunięciu sił zewnętrznych, które to odkształcenie wywołały. Kształtowanie plastyczne w obróbce plastycznej powoduje zmianę kształtu i własności materiału, przy zachowaniu jego spójności. Ze względu na zachowanie lub zmianę spójności kształtowanego materiału, rozróżnia my pojęcia: - cięcia plastycznego, - kształtowania plastycznego, - objętościowego (brył), - postaciowego (blach) - łączenia plastycznego.

4 Podstawowe pojęcia obróbki plastycznej
W zależności od temperatury kształtowanego materiału, rozróżnia się: - obróbkę plastyczną na gorąco prowadzoną w temperaturze powyżej temperatury rekrystalizacji, - obróbkę plastyczną na półgorąco prowadzoną w temperaturze podczas której częściowo zachodzi rekrystalizacja, zgniot lub zdrowienie oraz umocnienie, - obróbkę plastyczną na zimno prowadzoną w temperaturze poniżej temperatury rekrystalizacji, - obróbkę plastyczną ze stanu płynnego. Przez rekrystalizację rozumiemy zespół zmian w strukturze metalu prowadzących do utworzenia nowych ziarn, jednocześnie zachodzi przywracanie własności fizycznych metalu poddanego uprzedniej obróbce plastycznej na zimno i odbudowa jego pierwotnej struktury. Temperaturą rekrystalizacji nazywamy temperaturę charakterystyczną dla każdego metalu o danym stopniu zgniotu, przy której metal będzie całkowicie zrekrystalizowany.

5 Podstawowe pojęcia obróbki plastycznej
Zgniotem określamy zmiany budowy krystalicznej metalu powstające w wyniku obróbki plastycznej na zimno, polegające na wydłużeniu ziarn, połączone ze zmianami własności fizycznych, głównie ze wzrostem wytrzymałości i spadkiem jego plastyczności. Teksturą zgniotu określamy uprzywilejowaną orientację ziarn w strukturze metalu, w którym wystąpił zgniot.  Umocnieniem nazywamy skutki obróbki na zimno, zmieniające strukturę metalu, wyrażający się wzrostem twardości, wytrzymałości na rozciąganie i naprężenia uplastyczniającego oraz zmniejszeniem udarności, wydłużenia i przewężenia. Skutki umocnienia usuwamy przez wyżarzanie rekrystalizujące. Izotropią nazywamy właściwość materiału polegającą na tym, że we wszystkich kierunkach wykazuje on jednakowe własności fizyczne. Anizotropia jest to zróżnicowanie własności fizycznych materiału zależnych od obranego w nim kierunku.

6 Podstawowe pojęcia obróbki plastycznej
Schemat odkształcenia prostopadłościanu

7 Wielkości liniowe charakteryzujące odkształcenie
Lp. Wyszczególnienie Oznaczenie 1 Gniot bezwzględny Dh = h0 – h1 2 Poszerzenie bezwzględne Db = b1 – b0 3 Wydłużenie bezwzględne Dl = l1 – l0

8 Wielkości liniowe charakteryzujące odkształcenie
Lp. Wyszczególnienie Oznaczenie 1 Gniot względny 2 Poszerzenie względne 3 Wydłużenie względne

9 Mechanizm odkształceń plastycznych
Zdolność metali do odkształceń plastycznych jest ściśle związana z ich krystaliczną budową. Większość metali krystalizuje w układach: regularnym płaskocentrycznym A1, regularnym przestrzennie centrycznym A2 i heksogonalnym zwartym A3. Odkształcenie plastyczne odbywa się poprzez poślizg w płaszczyźnie krystalograficznej lub też poprzez bliźniakowanie.

10 Mechanizm odkształceń plastycznych
Płaszczyzny i kierunki poślizgu w sieciach przestrzennych: a) regularnej, płaskocentrycznej A1, b) regularnej przestrzennocentrycznej A2, c) heksagonalnej A3 [14]

11 Mechanizm odkształceń plastycznych
Odkształcenie plastyczne wskutek poślizgu: a) sieć kryształu nie odkształconego, b) przemieszczenie na jednej płaszczyźnie poślizgu, c) przemieszczenie w trzech sąsiednich płaszczyznach poślizgu [14]

12 Mechanizm odkształceń plastycznych
Schemat odkształceń plastycznych w krysztale metalu przez tworzenie kryształów bliźniaczych: a) sieć kryształu nie odkształconego, b) stan przejściowy, c) stan końcowy [14]

13 Mechanizm odkształceń plastycznych
Schemat zmiany struktury pod wpływem wzrastającego zgniotu w metalu polikrystalicznym: a) struktura w stanie wyżarzonym, b,c) po różnym stopniu zgniotu [14]

14 Mechanizm odkształceń plastycznych
Tekstura metalu po zgniocie: a) układ kryształów w stanie wyżarzonym, b) tekstura po zgniocie (ukierunkowane osie krystalograficzne w kierunku płynięcia metalu) [14]

15 Wpływ zgniotu na własności materiału
Zmiana kształtu krzywych rozciągania dla próbek z różnym stopniem zgniotu (a) oraz zmiana własności czystego żelaza w zależności od stopnia zgniotu (b)

16 Wpływ temperatury na zmianę własności odkształconego materiału
Schemat zmian własności zgniecionego metalu pod wpływem nagrzewania [3]

17 Nagrzewanie wsadu [1]

18 Nagrzewanie wsadu Temperatury obróbki plastycznej na gorąco stali niestopowych w zależności o zawartości węgla [14]