Bài giảng Công nghệ và khuôn dập tạo hình: Chương 2 - TS. Đinh Văn Duy

Bài giảng "Công nghệ và khuôn dập tạo hình: Chương 2 - Những kiến thức cơ sở về biến dạng dẻo kim loại" trang bị cho người học các kiến thức cơ bản về: Cơ sở vật lý của quá trình biến dạng dẻo kim loại; Cơ sở cơ học của quá trình biến dạng. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ và khuôn dập tạo hình: Chương 2 - TS. Đinh Văn DuyNHỮNG KIẾN THỨC CƠ SỞ VỀ BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI TS. Đinh Văn Duy Email: Duy.dinhvan@hust.edu.vn BM Gia công áp lực – Viện Cơ khí P301-C10 ĐH Bách Khoa HN TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 1 Page 69 of 581 Nội dung1.1 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI✓ Khái niệm về biến dạng dẻo✓ Những vấn đề chung cần xem xét khi nghiên cứu quá trình biến dạng✓ Cấu trúc tinh thể và tổ chức của kim loại✓ Lực liên kết giữa các nguyên tử trong mạng tinh thể✓ Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo trong tinh thể lý tưởng✓ Khuyết tật trong mạng tinh thể✓ Hoá bền biến dạng✓ Các quá trình kích hoạt nhiệt TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 2 Page 70 of 581 Nội dung (tiếp)✓ Nhiệt độ biến dạng✓ Ứng suất chảy và đường cong chảy✓ Các phương pháp xác định đường chảy bằng thực nghiệm1.2 CƠ SỞ CƠ HỌC CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG✓ Ứng suất trên các mặt toạ độ✓ Ten xơ ứng suất và các bất biến của nó✓ Biến dạng✓ Điều kiện dẻo✓ Những nguyên tắc định luật trong biến dạng dẻo TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 3 Page 71 of 581 1.1 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠIKhái niệm về biến dạng dẻo Sự dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm, các phần tử của vật thểrắn dưới tác dụng của ngoại lực, nhiệt độ hoặc của một nguyên nhân nào đódẫn đến sự thay đổi về hình dạng, kích thước vật thể, liên kết vật liệu đượcbảo toàn, được gọi là biến dạng dẻo.➢ Các phương pháp dập tạo hình trong GCAL đều dựa trên một tiền đề chung là thực hiện một quá trình biến dạng dẻo.➢ Vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực sẽ thay đổi hình dạng và kích thước mà không mất đi sự liên kết bền chặt của nó.➢ Khả năng biến dạng dẻo được coi là một đặc tính quan trọng của kim loại. TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 4 Page 72 of 581 Khái quát về quá trình biến dạng Để làm sáng tỏ quá trình biến dạng → theo dõi thí nghiệm kéo giản đơn. Dưới tác dụng của lực kéo, mẫu kéo liên tục bị kéo dài cho đến khi bị kéo đứt. Với các thiết bị phù hợp ta có thể đo được lực kéo và độ dãn dài tương ứng, từ đó xác định ứng suất và biến dạng theo các mối quan hệ sau:Đường cong ứng suất biến dạng của một kim loạikhông có vùng chảy rõ rệt trong thí nghiệm kéo TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 5 Page 73 of 581Khái quát về quá trình biến dạngXét ứng xử của kim loại khi biến dạng có thểchia đường cong ứng suất - biến dạng làm haivùng:- Vùng biến dạng đàn hồi Khi lực kéo còn nhỏ => dỡ bỏ tải trọng mẫulại phục hồi trở lại chiều dài ban đầu. Ứng suất và biến dạng  tuân theo định luật Hooke(quan hệ tuyến tính):  = E. Mô đun đàn hồi E đặc trưng cho thuộc tínhđàn hồi của vật liệu dưới tác dụng của ứng suấtpháp. Vùng biến dạng đàn hồi được giới hạn bởigiới hạn đàn hồi Re. Xác định chính xác Re khókhăn nên lấy RP0,01 làm giới hạn đàn hồi, đó làứng suất tương ứng với mức độ biến dạng dư = 0,01%. TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 6 Page 74 of 581 Khái quát về quá trình biến dạng- Vùng biến dạng đàn hồi - dẻo: Nếu F tăng lên khiến ứng suất trong mẫu vượt quá giới hạn đàn hồi thì vật liệubắt đầu quá trình chảy dẻo (dỡ bỏ tải trọng thì mẫu không phục hồi l0) Ứng suất làm cho vật liệu bắt đầu chảy dẻo gọi là giới hạn chảy RP. Quy địnhgiới hạn chảy là ứng suất gây nên một lượng biến dạng dư bằng 0,2% kí hiệu làRP0,2 (với vật liệu có đường cong ứng suất - biến dạng không có vùng chảy rõ rệt,nếu có xác định RP là dễ dàng). Ứng suất ứng với lực kéo lớn nhất trong thí nghiệm kéo là giới hạn bền kéo: Rm= Fmax/A0 TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐH Bách khoa HN 7 Page 75 of 581Khái quát về quá trình biến dạngTrong vùng dẻo do A < A0 nên đường ’ = f’() nằm trên  = f() (ưs thực tế > ưsdanh nghĩa).Trong giai đoạn dãn đồng đều trong mẫu tồn tại trạng thái ưs đơnvà ở giai đoạn này ứng suất thực ’=F/A ...