TVÁŘENÍ – PLASTICKÁ DEFORMACE, DISLOKACE, PORUCHY, ZÁKLADNÍ ZÁKONY TVÁŘENÍ

Tváření: 

  • Tváření je technologická operace, při níž dochází účinkem vnější síly k trvalé deformaci a k přemísťování objemů zpracovávaného materiálu bez porušení jeho soudržnosti
  • Při tváření je nutno překročit mez pružnosti, ale nesmí být překročena mez pevnosti
  • Výchozí materiál může být ve stavu litém (ingot) nebo tvářeném (tyč, plech), většinou polotovar tvarem a rozměry blízký finálnímu dílci
  • Plastická deformace je deformace nevratná, dosáhneme jí při překročení meze kluzu (pohyb dislokací). Platí zákon zachování objemu.
  • Výhody: produktivní a hospodárné, přesné výrobky, pevné a lehké výrobky, malý odpad, lze dobře mechanizovat a automatizovat
  • Nevýhody: náročnější příprava výroby, bezpečnost práce, investičně nákladné (nástroje)

Tváření dělíme:

 Podle teploty tvářeného materiálu

Tváření za studena: Teplota tvářeného materiálu je nižší než teplota rekrystalizační. Nastává zpevnění.

Tváření za tepla: Teplota tvářeného materiálu je vyšší než teplota rekrystalizační.

Rozhodující je tedy rekrystalizační teplota – u olova jde již při 20°C o tváření za tepla, a naopak u Wolframu jde při teplotě 1200°C o tváření za studena. Nenastává zpevnění.

 

Podle tepelného efektu:

  • Jde o to, že se část energie vynaložené na tváření přemění v teplo. Toto teplo se může zcela nebo částečně odvést do okolí, nebo se může zcela nebo částečně akumulovat ve tvářeném materiálu. Pokud se toto teplo akumuluje ve tvářeném materiálu, tak vzrůstá jeho teplota a to se nazývá tepelný efekt. Podle množství tepla, které se spotřebuje na zvýšení teploty součásti se tvářecí procesy dělí na izotermické, adiabatické a polytropické. Polytropický tvářecí proces je v praxi nejběžnější – část tepla je odvedena do okolí nebo nástroje a část se akumuluje v součásti.

 

Podle účinku tvářecí síly:

  • Statické tváření: klidným tlakem – lisy
  • Dynamické tváření: tváření rázem – buchary

 

Podle technologické operace:

  • Výroba hutních polotovarů válcováním
  • Dělení materiálů stříháním
  • Výroba dílců plošným tvářením
  • Výroba dílců objemovým tvářením

 

Podle charakteru napjatosti:

  • Plošné – plechy
  • Objemové – objem. přeskupení mat.

 5.png

Děje při tváření:

Textura:

V průběhu plastické deformace se mění tvar zrn a také orientace mřížky. Původní náhodná orientace se během deformace mění v usměrněnou. Usměrňování orientace mřížky, zrn a někdy také změny tvaru zrn po tváření (válcování nebo tažení za studena) se označují jako textura. Vznik textury se projeví významnou anizotropií vlastností materiálu.

6.png

 

Zpevnění:

Charakteristické je při tváření během plastické deformace zvyšování hustoty poruch, čímž se zvětšuje napětí potřebné k další deformaci (zvyšuje se mez kluzu). Vzrůstá také pevnost a tvrdost. Tvárné vlastnosti se zhoršují a klesá houževnatost. Dochází ke změně mechanických

vlastností, což se obecně označuje jako zpevnění.

Zotavení a rekrystalizace:

Návrat z deformovaného stavu struktury do struktury stabilní nemůže nastat samovolným

způsobem, ale při vyšších teplotách, kde dochází k teplotně aktivovaným dějům. Takovým

dějem je zotavení, což je postupné zmenšování zpevnění změnou uspořádání dislokací. Dalším teplotně aktivovaným dějem je rekrystalizace, při které dochází k novému uspořádání krystalů a k obnovení jejich tvaru.

Zákony při tváření:

 

  • Zákon stálosti objemu V=V1 ( objem před a po tváření je stejný)
  • Zákon nejmenšího odporu – mat. se pohybuje ve směru nejmenšího odporu (ovlivnitelné drsností, radiusy, úkosy)

Dislokace a poruchy:

V reálných krystalech se vždy vyskytují určité odchylky od ideální periodické krystalové struktury. Každou takovou odchylku nazýváme porucha. Velmi často a obvykle dělíme poruchy krystalové mřížky do několika skupin podle toho, v kolika dimenzích se jejich rozměry liší od rozměrů atomů. Podle této geometrické klasifikace rozlišujeme poruchy bodové, čárové, plošné a objemové. Dislokace jsou zvláštní druh poruch krystalové struktury.  Dislokace je porušení krystalové struktury podél určité čáry, a proto se někdy označuje jako čárová porucha. Délka dislokace (dislokační čáry) může být rovna až rozměru krystalu.


Bodové poruchy:

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s