Ключ к пластичности металлов

Нагревание металла, воздействуя на него электрическим током— не единственные способы облегчить движение дислокаций. Достигается это и с помощью ультразвуковых колебаний. Суть явления заключается в том, что на статические напряжения, скрытые в металле, накладываются переменные напряжения ультразвука. Суммарное напряжение создает благоприятные условия для приведения в движение большого числа дислокаций.

Физический процесс здесь иной, чем при ЭПЭ.  Активизация дислокаций происходит в результате поглощения акустической энергии дефектами кристаллической решетки. Происходит кратковременный, порядка миллисекунд, локальный нагрев вокруг этих участков поглощения энергии. Результат: снятие напряжения, разблокировка дислокаций, увеличение их подвижности. Можно считать, что ультразвуковые колебания воздействуют на кристаллическую решетку аналогично воздействию температуры (нагрева), но более избирательно, поглощаясь лишь дефектами решетки.

Эффект от воздействия ультразвука достаточно высок. Так, наложение ультразвуковых колебаний на металл в процессе объемной штамповки вызывает снижение удельного давления в среднем для алюминия на 70—85 %, меди —на 65—75%, стали 20 — на 45—70%,..

Совместное использование ЭПЭ и эффекта от воздействия ультразвуковых колебаний обещает немалые выгоды.

Получена возможность впервые без вакуума и разогрева металла сплющить нагартованную до высокой степени проволоку из вольфрама, молибдена и их сплавов с рением.. При обычном плющении той же вольфрамовой проволоки, даже с наложением ультразвука, она расслаивается и разрушается. При совместном воздействии на деформируемый металл электрического тока высокой плотности и ультразвука из нагартованной вольфрамовой проволоки диаметром 0,41 мм за один проход изготавливается лента с деформацией до 85%—87%, с размерами 0,1X1,15 Мм. Лента имеет предел прочности 260 кгс/мм2 и допускает до 40 перегибов на валиках радиусом 1 мм. Структурный анализ ленты показал измельчение зерна материала, полное отсутствие растрескиваний и надрывов ленты, резкое улучшение прочностных и упругих свойств.

Лишь один этот пример свидетельствует о перспективности использования комбинированных способов воздействия на металлы электрического тока и ультразвука при обработке давлением.

При использования ЭПД речь идет только о проволоке диаметром менее 1 мм, о микроленте, а не о прокате, например, железнодорожных рельсов. Это обусловлено тем, что осуществление ЭПД требует воздействия на металл тока высокой плотности. Чем больше сечение протягиваемой проволоки, прокатываемого профиля, тем более мощным должен быть источник импульсного или постоянного тока.  Именно это условие пока ограничивает возможности практического применения ЭПД малыми сечениями проволоки и проката. Но и такое ограниченное использование эффекта ЭПД достаточно действенно и выгодно.

20 Октябрь 2014 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.