Przeróbka plastyczna - sposób wytworzenia w którym kształtowanie materiału odbywa się jednym ze sposobów przeróbki plastycznej, np. walcowanie, kucie, ciągnienie, tłoczenie. W wyniku tych operacji następuje zmiana właściwości tego materiału, np. wzrost wytrzymałości.
Wyróżniamy:
obróbkę plastyczną na gorąco - czyli obróbkę realizowaną w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji (w tym przypadku w odkształconej strukturze metalu zachodzi rekrystalizacja w czasie trwania procesu lub bezpośrednio po nim)
obróbkę plastyczną na zimno - czyli obróbkę w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji (w tym przypadku metal przeprowadzany jest w stan zgniotu).
Umocnienie - to skutek odkształcenia plastycznego (zmiana kształtu) na zimno wyrażającego się przyrostem naprężenia uplastyczniającego, a także takich właściwości mechanicznych jak granica plastyczności, wytrzymałości i twardości.
Odkształcenie - zmiana kształtu i wymiarów ciała lub jego elementu pod działaniem sił zewnętrznych, ciepła lub zachodzących przemian strukturalnych.
Sprężyste - czyli odkształcenie ustępujące po odjęciu obciążenia
plastyczne - odkształcenie zostaje po odjęciu odciążenia.
Całkowite (sprężysto-plastyczne) - czyli odkształcenie całkowite, istniejące w czasie działania obciążenia i będące sumą odkształcenia sprężystego i plastycznego
Odkształcanie działanie siłą zewnętrzną, powodujące powstanie odkształcenia (czyli odkształcenie jest skutkiem odkształcania). Odkształcanie jest realizowane nie tylko w procesach obróbki plastycznej, lecz również przykładowo podczas badań właściwości mechanicznych, takich jak rozciąganie, skręcanie.
Ze względu na rodzaj obciążenia zewnętrznego wyróżnia się następujące sposoby odkształcania materiału:
Rozciąganie - odkształcanie siłami rozciągającymi
Ściskanie - odkształcanie siłami ściskającymi
Zginanie - odkształcanie siłami wywołującymi moment gnący
Ścinanie - odkształcanie siłą tnącą
Skręcanie - odkształcanie siłami wywołującymi moment skręcający
Kształtowanie - jeden ze sposobów obróbki plastycznej dla osiągnięcia założonego kształtu i wymiarów materiału bez zmiany objętości i naruszenia spójności.
Cięcie - podzielenie materiału w wyniku wywołanych w nim odkształceń plastycznych, bez powstania ubocznych skutków cięcia.
Walcowanie - s. o. p. w której następuje zgniatani materiału pomiędzy obracającymi się walcami, a siły tarcia pomiędzy walcami a materiałem powodują równocześnie jego przemieszczanie.
Ze względu na kierunek ruchu materiału wyróżnia się:
-walcowanie wzdłużne - materiał wykonuje wyłącznie ruch postępowy, a walce o osiach wzajemnie równoległych obracają się w kierunkach przeciwnych
-walcowanie poprzeczne - materiał dzięki walcom wykonuje ruch obrotowy, a walce o osiach równoległych obracają się w zgodnym kierunku
-walcowanie skośne - materiał wykonuje ruch śrubowy (postępowo-obrotowy), a walce o osiach wzajemnie skośnych obracają się w zgodnych kierunkach
Kucie - s. o. p. w którym kształtowanie materiału następuje uderzeniem (młotowanie) lub naciskiem narzędzia wykonującego ruch postępowy.
Rozróżnia się:
Młotowanie - kształtowanie ma charakter dynamiczny dzięki energii zmagazynowanej w uderzającym w materiał bijaku młota lub kowadła kowarki
Prasowanie - kształtowanie zachodzi statycznie pod naciskiem stempla prasy lub kuźniarki.
Ze względu na kształt narzędzia i związane z tym ograniczenia swobody płynięcia materiału procesy kucia dzieli się na:
Kucie swobodne - materiał kształtuje się między płaskimi kowadłami równoległymi - (spęczanie) lub między kowadłami o prostych kształtach nie oddającymi założonego kształtu wyrobu, lecz ograniczającymi jednak częściowo swobodne płynięcie (wydłużanie)
Kucie matrycowe - materiał kształtuje się między matrycami o wykrojach kształtem odpowiadających wyrobowi
Wyciskanie - kształtowanie polega na wypływie materiału poddanego ściskaniu w zamkniętej przestrzeni przez otwory lub szczeliny o kształcie przekroju poprzecznego wyrobu. Ze względu na kierunek płynięcia materiału względem ruchu stempla rozróżnia się: wyciskanie współbieżne i przeciwbieżne
Ciągnienie - s. o. p. materiału w którym jego wydłużenie następuje w wyniku osiowej siły ciągnącej zewnętrznej i równoczesnego obwodowego ściskania w ciągadle.
Tłoczenie - to proces techniczny o. p. zazwyczaj na zimno obejmujący głownie operacje cięcia i kształtowania blach. Tłoczenie obejmuje dużą gamę procesów różniących się między sobą sposobem działania sił, rodzajem kształtu, stosowanymi urządzeniami i narzędziami.
Stan i właściwości materiału kształtowanego plastycznie
Stan sprężysty - stan materiału, w którym pod działaniem obciążenia zachodzą jedynie odkształcenia sprężyste.
Stan plastyczny - stan materiału, w którym pod działaniem obciążenia zachodzą odkształcenia sprężysto-plastyczne.
Pod pojęciem uplastycznienia rozumie się przeprowadzenie materiału w stan plastyczny działaniem obciążenia zewnętrznego, ciepła lub przemian strukturalnych.
Płynięcie plastyczne jest to proces ciągłego przemieszczania się cząstek odkształcanego materiału.
Stan kruchy - stan materiału, w którym pod wpływem działania obciążenia następuje utrata spójności, nie poprzedzona odkształceniem plastycznym.
Plastyczność - podatność materiału do odkształceń trwałych bez utraty spójności.
Przerób plastyczny - zmiana struktury i właściwości fizykochemicznych (np. mechanicznych) odkształcanego materiału. Jego miarą jest stopień przerobu plastycznego wyrażający łącznie odkształcenie we wszystkich operacjach kształtowania plastycznego, jakim poddany został materiał o strukturze pierwotnej aż do rozpatrywanego momentu. Synonimami szczegółowymi są np. stopień przekucia lub stopień przewalcowania.
Stan zgniotu - stan materiału wywołany odkształceniem plastycznym na zimno, charakteryzujący się trwałymi zmianami w strukturze (wewnętrznymi naprężeniami w kryształach, ograniczeniem ruchu dyslokacji). Stan zgniotu charakteryzuje się zmianą właściwości fizykochemicznych materiału w stosunku do stanu początkowego.
Umocnienie odkształceniowe - skutek odkształcenia plastycznego na zimno wyrażający się przyrostem naprężenia uplastyczniającego, jak również takich właściwości wytrzymałościowych materiału, jak wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, a także wzrostem twardości. Spadkowi ulegają właściwości plastyczne materiału (przewężenie, wydłużenie).
Zależność naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia nazywana jest krzywą umocnienia.
Dla procesów przeróbki plastycznej podstawowymi cechami charakteryzującymi podatność materiału do kształtowania plastycznego są:
naprężenie uplastyczniające
i odkształcenie graniczne.
Naprężenie - to stosunek siły do powierzchni, na którą ta siła działa.
Naprężenie uplastyczniające - to naprężenie niezbędne do uplastycznienia materiału przy jednoczesnym stanie naprężenia.
ZASADA STAŁEJ OBJĘTOŚCI - zasada ta mów, że objętość przed, w trakcie i po odkształceniu plastycznym jest stała.
1