Условие пластичности металлов.

Пластическая деформация при линейном напряженном состоянии (ЛНС) происходит при достижении предела текучести от воздействия нормальных напряжений. Иными словами от внешней нагрузки.

В ТОМД (теория обработки металлов давлением) под пределом текучести принято понимать истинное нормальное напряжение, усилие, отнесенное к площади сечения образца в данный момент и приводящее его в пластическое состояние при определенной температуре в процессе однородного растяжения (линейного) с определенной скоростью и степенью деформации.

В процессе деформации σт изменяется. Поэтому σт в теории пластичности следует от предела текучести, применяемого в теории упругости, сопромате и материаловедении. Последний определяется как условное напряжение, соответствующее определенной величине остаточной деформации. При комнатной температуре и малых скоростях деформации. Для того, чтобы тело деформировалось пластически в объемном состоянии необходимо соблюсти определенное отношение между главными нормальными напряжениями и сопротивлением деформации σт.

О влиянии температуры на сопротивление деформации знали древние кузницы, даже не понимаю современных терминов. Треска в 1864 году опытным путем установил, что процесс пластической деформации начинается тогда, когда максимальное касательное напряжение (МКН) достигает определенного значения, эта величина постоянна для данного типа металла.

Сен - Венан пошел дальше, на результатах опытов Треска предложил условие пластичности: тело тогда начинает деформироваться пластически, когда МКН достигает некоторого определенного значения в независимости от схемы напряженного состояния. При ЛНС, например при растяжения стержня, на площадках, расположенных наклоненных плоскостях к оси стержня, появляются касательные напряжения τ= σ1/2*sin2α где α - угол между осью стержня и нормалью к площадке. Максимального значения для касательных напряжений получается при α=45о. τmax = σт или σ1= σт. Угол в 45 градусов актуален для максимальных касательных напряжений и для объемного напряженного состояния.

Формулировка условия пластичности.

Если брать за основу теорию Сен-Венана (формулировка условия пластичности, то пластическая деформация возникает при условии достижения максимальной разности разности главных нормальных напряжений величины сопротивления деформации.

Для наглядности данного процесса студентам показывают линейное растяжение металлического стрежня на специальной машине.

1. стальной образец растягивают.
2. происходит удлинение;
3. образовывается "шейка";
4. образец лопается (рвется).

Диаграмма зависимости «напряжение — деформация» при растяжении.

Характерные участки для образца из стали:

• OA — зона упругой деформации;
•  А — предел упругости (пропорциональности);
• В — предел текучести (условие пластичности);
• BC — площадка текучести;
• М - разрыв образца.

Это один из простейших примеров пластической деформации. Он просто очень наглядный для понимания условия пластичности.

Данной теме посвящена ни одна диссертация.