Факторы, влияющие на сопротивление деформации

Сопротивление деформации представляет сложную величину, зависимую от природы деформирующего металла, температуры, стенки деформации, скорости деформации и напряженного состояния.

где k – характеризует свойства деформируемого металла. k = G_T n_T n _υ n_E;

n_T n _υ n_E – учитывают влияние t₁⁰ скорости деформации, наклепа;

n_G – коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния;

n_G = n_G¹ ·n_G²·n_G³ – влияние контактного трения, внешних зон и натяжения.

G_Т – предел текучести;

Влияние химического состава: на сопротивление деформации определяется основной составляющей стали углеродом ''C''. С увеличением содержания ''C'' в стали сопротивление деформации возрастает. Поэтому стали с повышенным содержанием ''C'' (более 1%) оказывают существенное влияние на режим деформации и конструкцию стана. При обычном содержании Si (0,3÷0,8%) и Mn (0,17÷0,35%) существенного влияния на сопротивление деформации не оказывает, а при увеличении % содержания сопротивление деформации увеличивается. Все легирующие элементы увеличивают сопротивление деформации.

Наклеп ведет к увеличению сопротивления деформации, т.к. при наклепе увеличивается предел текучести.

Влияние температуры на сопротивление деформации можно проследить из графика.

В основном сопротивление деформации при горячей обработки металла давлением уменьшается с увеличением температуры.

При холодной прокатке в интервале 400÷600⁰ сопротивление деформации увеличивается.

Влияние скорости прокатки на сопротивление деформации необходимо рассматривать в тесной связи с явлением рекристаллизации. В металле процесс рекристаллизации протекает с определенной скоростью. Если скорость рекристаллизации больше скорости прокатки, то создаются при которых отсутствует наклеп металла. При обратном соотношении υ_пр > υ_рек в металле появляется наклеп, следовательно увеличивается G_T и увеличивается сопротивление деформации. Если холодная прокатка листов протекает с большой скоростью, то в металле снимается частично наклеп и сопротивление деформации уменьшается.

Влияние схемы напряженного состояния на сопротивление деформации рассмотрим на процессах прокатки листовой и сортовой стали. При прокатке в ручьевых валках схема напряженного состоянии наблюдается наиболее резко, поэтому здесь и будет более высокое сопротивление деформации.

Определение сопротивления деформации при линейном напряженном состоянии с учетом температуры наклепа и скорости деформации.

При холодной прокатке на сопротивление линейном деформации большое влияние оказывает наклеп. Температура и скорость деформации оказывают незначительное влияние на Pср и практически коэффициенты n_T и n_υ равны единице, тогда

где G₀, G₁ – предел текучести до прокатки и после нее.

При горячей прокатки сопротивление линейной деформации зависит от температуры и скорости. Наклеп или обжатие влияют на сопротивление деформации одновременно со скоростью и поэтому это влияние учитывают соответствующим значением коэффициента скорости, тогда:

Так как характер влияние скорости на сопротивление деформации зависит от деформации и температуры, то находят значение не каждого из указанных коэффициентов, а их произведение.

где G_U – сопротивление деформации, определяемое по диаграммам по заданных условиях прокатки (скорости деформации, температуре и обжатии).

Под величиной Pср – подразумевается среднее значение сопротивление линейном деформации для начала и конца дуги захвата. Поэтому для скорости деформации, температуры и обжатия необходимо применять среднее значение на протяжении дуги захвата.

Если опытные данные о влиянии скорости на сопротивление деформации получены при испытании на растяжение, то при подсчете Pср для стали их необходимо увеличить примерно на 10%.