Мақсаты: металдары қысыммен өңдеудің физикалық негізін оқып-үйрену, түсіну
Қысқаша теориялық мәліметтер:
Қысыммен өңдеу деп бастапқы материалды сыртқы күш әсерінен пластикалық деформациялау арқылы түрөзгертетін технологиялық үрдісті айтамыз.
Өңдеу ыстықтай және суықтай жүргізіледі.
Қысыммен өңдеудің негізгі түрлері: илемдеу, пресстеу, еркін соғу, көлемдік қалыптау, қаңылтырлы қалыптау, созып-тарту.
Сыртқы күштің әсерінен металдың кристалдық торындағы атомдар түрақты күйдегі орнынан ығысады. Егерде атомдар арасынддағы арақашықтық присталдық тор шамасында өзгерсе, онда сыртқы күш алынғанда, атомаралық күш әсерінен атомдар өз орнына қайтып келіп, метал бастапқы қалпына келеді. Яғни, серпімді деформация орын алады. Ал егерде, сыртқы күш әсерінен кристалдық тор атомдары атомаралық қашықтықтан артық орын ауыстырса, онда күш алынғаннан кейін де метал бастапқы қалпына келмейді. Демек, пластикалық деформация жүреді.
Пластикалық деформацияның жүруіне қажетті сыртқы күш шамасы металдың пластикалық қасиетіне, температурасына, деформациялаушы жүктеменің берілу сұлбасына қарай анықталады.
Пластикалық деформация нәтижесінде метал көлемі тұрақты, металдың ағуы кедергінің аз мәніне қарай жүреді.
Металды қыздыру пластикалық қасиетін арттырады, сол себепті ыстық күйде түр өзгерту, суық күйге қарағанда аз күшті қажет етеді.
Пластикалық деформацияланатын металдағы ығыса орын ауыстыру жазықтық бетімен сырғу бойынша жүреді, жазықтық аралық қашықтық 100-200 А.
Ығыса орын ауыстыру энергетикалық тұрақсыз аймақтарда (дислокация) бірінші жүреді.
Түйіршік аралық ығысулар сыртқы күш әсеріне 45 градус бұрыш орналасқан жазықтық бойымен жүреді.
Пластикалық деформация кезінде металдың кристалдық құрылымы өзгереді. Яғни, дендриттер, ірі түйіршіктер мен кристалдар ұсақталып, металдың ағу бағытында ұзарады.
Түйіршіктердің сыртында орналасқан метал емес қосылыстар да ұсақталып, созылады.
Талшықты құрылым алынады.
Кристалдық тордың өзгерісі ішкі қалдық кернеудің пайда болуына, металдың қасиеттерінің өзгеруіне алып келеді.
Суықтай пластикалық деформациялау кезінде беттік қабаттың құрылымы өзгеріп, металдың қаттылығы мен беріктік шегінің артуына, пластикалық қасиеттерінің төмендеуіне алып келеді.
А –бастапқы күй; Б – деформацияланған күй
Металды деформациялау сұлбасы
Суық күйде пластикалық деформацияланған металдағы беріктену қатаңдану деп аталады.
Суық күйде беріктенген металды қыздыру кезінде қайтакристалдану үрдісі жүреді. Яғни, қайтакристалдану нәтижесінде металл беріксізденіп, бастапқы қасиеттері қалпына келеді.
Ыстықтай өңдеу қайтакристалдану температурасынан жоғары жүреді. Сондықтан ыстықтай деформациялау кезінде деформациялау дәрежесі шектелмейді.
Ыстықтай қысыммен өңдеу температурасы металдың химиялық құрамына тәуелді және пластикалық қасиетінің ең үлкен мәнімен сәйкес келуі керек.
Жоғары температураға дейін қыздырғанда металда қызып кету орын алады және металл ірі түйіршікті болады және пластикалық қасиеті айтарлықтай төмендейді. Қызып кетуді жысыту амалымен түзетуге болады. Металдың балқу температурасына жақын температурада қыздыру қызып кету құбылысына алып келеді. Қызып кету кезінде метал тотығып, пластикалық қасиеті жоғалып, сыртқы күш әсерінен бұзылады.
