- Dây truyền sản xuất sản phẩm thép dây:
4.3.Các yếu tố ảnh h−ởng đến mô hình vật liệu
3. 10 4 Tính lực cán, Mômen cán và công suất động cơ
4.3.Các yếu tố ảnh h−ởng đến mô hình vật liệu
Quá trình phục hồi:
Khi nung nóng kim loại biến dạng thì xảy ra hiện t−ợng khử bền, nghĩa là xảy ra các quá trình phục hồi và kết tinh lại.
Khi biến dạng nguội, do các h−ớng tr−ợt của các mặt tr−ợt trong các hạt khác nhau dẫn đến sự phân bố biến dạng không đều trong toàn bộ thể tích vật biến dạng, do có sự khác nhau về hình dạng, kích th−ớc và tính chất của mỗi hạt nên chúng có các trị số biến dạng đàn hồi khác nhau. Khi tháo tải, trong kim loại biến dạng nguội có ứng suất d−.
Khi đ−ợc nung nóng đến một nhiệt độ nào đó biên độ dao động của các nguyên tử lớn đến mức độ làm cho chúng có thể trở lại vị trí cân bằng. Chính vì vậy biến dạng đàn hồi của các hạt nh− đã nêu trên đ−ợc cân bằng và giảm ứng suất d− khi dỡ tải. Hiện t−ợng này gọi là phục hồi. Đối với các kim loại sạch, phục hồi xuất hiện khi nhiệt độ cao hơn (0,25-0,3)Tch. Quá trình phục hồi cũng làm giảm trở kháng biến dạng và tăng tính dẻo.
Khi biến dạng trong điều kiện nhiệt độ phục hồi thì cũng xảy ra biến cứng nh−ng c−ờng độ có thấp hơn. Phục hồi không ảnh h−ởng đến kích th−ớc và hình dạng hạt và cũng không ảnh h−ởng đến các cấu trúc thớ khi biến dạng. Nếu tăng tốc độ biến dạng thì sẽ làm giảm ảnh h−ởng của phục hồi. Các quá trình phục hồi cũng xảy ra khi ram. Giải thích hiện t−ợng già hóa ở nhiệt độ phục hồi bằng giả thiết các “đám mây” nguyên tử tạp chất xung quanh lệch làm cản chuyển động của nó.
Quá trình kết tinh lại:
Khi tăng nhiệt độ kim loại biến dạng lên trên nhiệt độ phục hồi thì xuất hiện quá trình kết tinh lại. Quá trình kết tinh lại là quá trình tạo nên các mầm kết tinh, xuất hiện và phát triển các hạt mới thay thế các hạt biến dạng. Điều này đ−ợc giải thích
nh− sau: khi tăng nhiệt độ, thế năng nguyên tử tăng đến mức chúng có thể nhóm lại và đổi chỗ cho nhau với c−ờng độ cao. Các mầm hạt mới có thể là các ô mạng ch−a bị sai lệch,(các hạt nhỏ, các hạt bị gãy theo các mặt tr−ợt, hay trên biên giữa các hạt). Các nguyên tử liên kết với các mầm làm cho hạt lớn lên. Do khả năng phát triển các hạt mới là nh− nhau theo mọi h−ớng nên kim loại có cấu trúc đồng đều và kích th−ớc hạt nh− nhau.
Khi kim loại biến dạng ở nhiệt độ cao đồng thời xảy ra hai quá trình đối ng−ợc nhau là: biến dạng hạt (hóa bền) và kết tinh lại. Quá trình biến dạng xảy ra với tốc độ nào đó theo thời gian phụ thuộc vào nhiệt độ và mức độ biến dạng. Nếu nhiệt độ và mức độ biến dạng càng lớn thì tốc độ kết tinh lại càng lớn. Kết quả cuối cùng phụ thuộc vào tốc độ kết tinh lại và tốc độ biến dạng. Khi biến dạng, quá trình kết tinh lại xảy ra với tốc độ sao cho các hạt kim loại sau biến dạng giống các hạt tr−ớc khi biến dạng thì tính chất của kim loại sau biến dạng giống tính chất tr−ớc khi biến dạng và nh− vậy không xảy ra hiện t−ợng hóa bền.
Nhiệt độ kết tinh lại đối với kim loại sạch đ−ợc tính nh− sau:
ch T T ≈0,4 trong đó Tch là nhiệt độ nóng chảy.
Các tạp chất trong kim loại làm tăng nhiệt độ kết tinh lại. Nhiệt độ kết tinh lại của các hợp kim cao hơn các kim loại thành phần mặc dù nhiệt nóng chảy có thấp hơn. Điều đó đ−ợc giải thích là thế năng sắp xếp của các nguyên tử không đồng loại cao hơn.
Quá trình kết tinh lại kéo theo các hiện t−ợng khuyếch tán nguyên tử bên trong tinh thể cũng nh− trên biên các hạt, làm đồng đều hóa thành phần hóa học của hạt và khắc phục các khuyết tật xuất hiện trên biên hạt khi biến dạng.
Biểu đồ khối quá trình kết tinh lại.
Kích th−ớc các hạt kim loại khi có kết tinh lại phụ thuộc vào nhiệt độ, mức độ và tốc độ biến dạng.
84
H.4.1. Biểu đồ khối quá trình kết tinh lại
Mức độ biến dạng giới hạn, là biến dạng gây nên sự tăng đột biến kích th−ớc hạt tinh thể kết tinh lại. Tại nhiệt độ bắt đầu kết tinh lại nó bằng 8-10 % và nhiệt độ càng tăng thì mức độ biến dạng giới hạn càng giảm.
Giải thích:
Khi biến dạng nhỏ, biến dạng xảy ra chủ yếu bên trong hạt tinh thể, l−ới biên bao phủ ch−a bị phá vỡ và các mầm kết tinh còn ít và hạt không liên kết đ−ợc với nhau. Khi tăng mức độ biến dạng tới mức độ giới hạn, số l−ợng mầm tăng ít trong khi l−ới biên bị phá hủy và các hạt có khả năng liên kết lại với nhau và lớn lên.
Khi mức độ biến dạng tăng nữa thì số l−ợng mầm kết tinh tăng và kích th−ớc hạt giảm.
Khi nhiệt độ tăng độ bền của l−ới biên giảm và mức độ biến dạng giới hạn giảm, đồng thời hoạt tính của nguyên tử tăng nên khả năng liên kết giữa các hạt tăng và kích th−ớc hạt cũng tăng.
Một số kim loại có điểm max thứ hai đ−ợc giải thích do xuất hiện các cấu trúc thớ khi mức độ biến dạng lớn, tạo thuận lợi cho sự liên két hạt
Kích th−ớc hạt còn phụ thuộc thời gian giữ nhiệt: hiện t−ợng liên kết hạt ở nhiệt độ cao. Giải thích quá trình xảy ra khi ủ. Cấu trúc thớ, kết tinh lại và khả năng xuất hiện tính dị h−ớng của kim loại.
Độ lớn hạt
Mức độ biến dạng
Để tớnh ứng suất chảy, trong phần mềm DEFORM cú sử dụng cỏc loại mụ hỡnh sau. Việc tựđộng chuyển đổi cho phộp nhận được cỏc hệ số nhận dạng khỏc nhau.
1. = ⎜⎜⎝⎛ , ,T⎟⎟⎠⎞. . ε ε σ σ 2. =c n m+ y . ε ε σ 3. [ ( )]n [ ( abs)] RT H Asinh exp / . ∆ − = ασ ε 4. n [ ( abs)] RT H A exp / . ∆ − = σ ε v.v… H.4.2. Lựa chọn vật liệu trong phần mềm DEFORM
86
H.4.3. Đường cong chảy dẻo với cỏc tốc độ khỏc nhau, nhiệt độ 12000C
H.4.5. Mụ hỡnh vật liệu với cỏc hệ sốđó được tớnh toỏn chuyển đổi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});