Các mô hình phân bố biến dạng trong sản phẩm rèn là gì?

2024-08-14 15:28:19

Luật phân bố biến dạng bên trong các loại rèn dạng khối, dạng trụ và dạng trục đã được nghiên cứu một cách có hệ thống bằng các phương pháp mô phỏng vật lý. Thí nghiệm phát hiện ra rằng trong quá trình biến dạng, do tác động của ma sát biên, không có vùng chuyển tiếp rõ ràng giữa vùng biến dạng lớn và vùng cứng, và một vùng biến dạng cắt nghiêm trọng được hình thành giữa hai vùng; Khi biến dạng tăng lên, tình trạng ứng suất bên trong vật liệu sẽ thay đổi sau khi vùng biến dạng trải qua biến dạng đáng kể. Khi biến dạng tiếp tục tăng, nó được biểu hiện là dải cắt bắt đầu di chuyển và khiến vùng cứng đi vào trạng thái dẻo từng lớp một.

Trong các điều kiện trên, kết hợp với sự hiện diện của tạp chất và ranh giới hạt thô, các vết nứt dễ dàng được tạo ra tại các tạp chất và ranh giới hạt. Trong quá trình làm xáo trộn, biến dạng rất nghiêm trọng ở dải cắt giữa vùng cứng tiếp xúc với bề mặt đe và vùng biến dạng lớn ở giữa. Khi biến dạng đạt đến một giá trị nhất định, vùng cứng ban đầu bắt đầu biến dạng, gây ra sự gia tăng đột ngột về tải trọng và thường dẫn đến sự lan truyền khuyết tật. Các hiện tượng tương tự cũng xảy ra trong quá trình biến dạng của các mô-đun, xi lanh và Trục rèn.

Phân bố biến dạng vi mô của các khuyết tật như tạp chất và lỗ rỗng đã được nghiên cứu bằng phương pháp mô hình đám mây, chứng minh rằng hình thái của khuyết tật ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ tập trung ứng suất. Hiệu ứng kết hợp của biến dạng cắt và ứng suất cục bộ của khuyết tật dẫn đến gãy ma trận kim loại giữa các khuyết tật. Các tạp chất vi mô được kết nối bằng các vết nứt, sau đó các tạp chất bị ép vào các vết nứt cho đến khi hình thành các vết nứt tạp chất lớn hơn, đây là một trong những lý do quan trọng khiến vượt quá giới hạn phát hiện. Điều này có thể giải thích một cách thỏa đáng nguyên nhân hình thành khuyết tật lớp kẹp trung tâm trong các loại rèn dạng khối và đặt nền tảng lý thuyết để loại bỏ các khuyết tật như vậy.

Hình thái của tạp chất và tình trạng ranh giới hạt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các sản phẩm rèn lớn, và sự phân bố khuyết tật không hợp lý rất có thể trở thành mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn dẫn đến hỏng hóc đột ngột của các sản phẩm rèn lớn trong quá trình sử dụng. Mặc dù các tiêu chuẩn kiểm tra hiện tại không thể đánh giá một cách khoa học, nhưng các đặc điểm biến dạng nên được sử dụng đầy đủ trong quá trình rèn để đảm bảo sự phân bố hợp lý của các khuyết tật. Nghiên cứu quy luật phân bố biến dạng có thể giải quyết hiệu quả vấn đề nén khoang và cung cấp các thông số quy trình để kiểm soát biến dạng của kích thước hạt và thậm chí sản xuất các sản phẩm rèn hiệu suất composite.