автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Структура и свойства порошковых спеченных материалов для горячей штамповки деталей сложной формы

На правах рукописи

Егорова Римма Викторовна

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

05.16.09 Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 НОЯ 2013

Ростов - на - Дону - 2013 г.

005540946

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Южно - Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И.Платова» г.Новочеркасск

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Дорофеев Юрий Григорьевич ФГБОУ ВПО «Южно - Российский государственн ы й

политехнический университет (НПИ) имени М.И.Платова» г.Новочеркасск Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Варавка Валерий Николаевич ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» г.Ростов - на - Дону кандидат технических наук, доцент Гришин Сергеи Анатольевич Институт водного транспорта им. Г.Я. Седова г.Ростов - на - Дону Ведущая организация: ОАО «Волгодонскнй научно-

исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного машиностроения» г.Волгодонск

Защита диссертации состоится «24» декабря 2013 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д212.058.01 при ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» по адресу: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ, ауд. 252

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета.

Автореферат разослан «21 » ноября 2013 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета Д212.058.01.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Д.В. Рогозин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. За последние несколько десятилетий спеченные порошковые материалы все шире применяются в различных конструкциях. Их успех объясняется, главным образом, значительной экономией затрат, обусловленной возможностью получать изделия окончательной или близкой к ней формы, в отличие от других методов металлообработки. При этом широкое распространение получили изделия, изготовленные горячей штамповкой спеченной заготовки.

Проблема изучения процесса деформации пористых тел, структуры и пластичности их материалов является актуальной, т.к. связана с широкими возможностями горячей штамповки и в первую очередь по изготовлению деталей сложной формы. В этом случае штампуемость определяется не только структурой и пористостью, но и геометрическими параметрами заготовки, и эти характеристики следует изучать комплексно для разработки технологии горячей штамповки деталей сложной формы. Возможность получения деталей сложной формы из простых цилиндрических заготовок, требует именно такого комплексного подхода.

Научные основы обработки давлением пористых заготовок разработаны доктором технических наук, профессором, Заслуженным деятелем науки и техники РСФСР Ю.Г. Дорофеевым, а также М..Ю. Бальшиным, М.С. Ковальченко, В.Ю Дорофеевым, В.В. Скороходом. Современные исследования в этой области посвящены разработке новых технологических приемов, инструментальной оснастки и оборудования. Решение материаловедческих проблем, а именно влияние структуры материала на штампуемость изучено недостаточно. Актуальность работы подтверждается выполнением её в соответствии с государственным заданием 11.12 «Теоретические и технологические основы разработки энергоэффективных способов получения порошковых и композиционных функциональных материалов» на 2012— 2014 г.г.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка условий штампуемости порошкового спеченного материала, структурная организация которого обеспечивает высокие характеристики пластичности при изготовлении деталей сложной формы из простых цилиндрических заготовок.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи;

1. Выявлены закономерности структурных изменений и характеристик пористости порошковых материалов при свободной горячей осадке.

2. Изучены структуры и характеристики механических свойств при высокотемпературных испытаниях на растяжение.

3. Проведен анализ поверхности разрушения при высокотемпературном деформировании.

4. Разработаны рекомендации для практического использования результатов исследований.

Научная новизна работы.

1. Установлено влияние на структурообразование и свойства наличие в составе порошка водорода, что не только повышает газонаполненность пор, но и приводит к рассеиванию текстур динамической рекристаллизации, увеличению неоднородности структуры, анизотропии механических свойств (типа «фестонистости») и существенной неоднородности деформации, что в конечном итоге ухудшает характеристики штампуемости;

2. Выявлены условия, обеспечивающие деформируемость спеченного порошкового материала при свободной горячей осадке. В частности, получение бездефектного материала возможно при исходной пористости меньше 15%, величине отношения ИМ,<0,4 и исходной однородной структуры с размером зерна 8-9 балла без видимых сохранившихся межчастичных контактов.

3. Установлен критерий предельной пластической деформации спеченного порошкового материала (предельная приведенная работа уплотнения), не приводящей к появлению макронесплошностей, и позволяющей обеспечить формирование структуры горячештампованного материала с уровнем структурно-чувствительных свойств, соответствующих практически беспористому состоянию.

4. Показано, что характеристики пластичности спеченного порошкового материала, определенные при высокотемпературном растяжении, и характеристики деформируемости в условиях тангенциальных напряжений при свободной горячей осадке хорошо коррелируют, что обусловлено одинаковой структурной организацией материалов для этих условий эксперимента.

Практическая ценность результатов работы.

На основе проведенных исследований разработаны номограммы деформирмации спеченных порошковых материалов, которые позволяют определить область бездефектной горячей штампуемости в промышленных условиях.

Разработаны рекомендации по практическому использованию результатов исследований для определения технологических параметров при производстве деталей конструкционного назначения сложной формы. Разработана технология изготовления шкива зубчатого ременной передачи ленточного конвейера.

Результаты исследований диссертации были внедрены при изготовлении опытной партии изделия (шкив зубчатый ременной передачи ленточного конвейера) на предприятии ООО «Техмаш-Юг» с ожидаемым экономическим эффектом 156 ООО руб. на 10 ООО деталей.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов диссертационной работы обусловлена применением современных методов исследования, а также обсуждение результатов с позиции современных представлений науки о материалах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 3-х международных и межвузовских конференциях.

Публикации. Основные результаты выполненных исследований отражены в 8 научных работах, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК, из них 2 статьи представлены в информационной системе SCOPUS. В опубликованных научных работах достаточно полно отражены основные научные результаты диссертации.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 141 наименования. Содержит 163 листа машинописного текста. 53 рисунка, 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сущность поставленной научно-технической проблемы. Приведены основные результаты ее решения с указанием научной новизны и практической ценности диссертации.

В первой главе проведен анализ научной литературы, посвященной процессам деформации порошковых материалов с целью получения изделий сложной формы. Рассмотрены существующие критерии деформируемости материалов основанные на пластичности. Рассмотрены способы определения механических свойств материала на основе показателей твердости. Рассмотрены дефекты, особенности формирования которых присущи только пористым материалам, так как они связаны с технологией изготовления пористых материалов и изделий из них.

Анализ литературных данных позволил сделать вывод о том, что проблема деформируемости порошковых материалов является актуальной, а изучение для этой цели пластичности различных материалов является перспективным и целесообразным для изготовления деталей сложной формы. Однако данные о влиянии структуры и материалов на штампуемость практически отсутствуют, а проводимые различными авторами критерии пластичности зачастую не применимы в случае выбора иного порошкового материала, поэтому работа, позволяющая улучшить теоретическую и экспериментальную базу по исследованию пластической деформации в области высоких температур, является актуальной и своевременной.

Во второй главе описываются оборудование, исследуемые материалы методики проведения экспериментов и методы обработки экспериментальных данных.

В качестве объектов исследования выбраны образцы, сформированные методом статического холодного прессования и спеченные в среде аргона при температуре 1100°С в течение 2 часов из легированных порошковых материалов Astaloy 85 Mo, Distaloy HP - 1 и материалов на основе железных порошков высокого качества ABC 100.30, NC100.24 шведской фирмы «Hoganas».

С целью изучения влияния строения частиц и их химического состава на пластические и прочностные характеристики были рассмотрены четыре типа порошков, объединяющим фактором которых является внешняя развернутая поверхность частиц, что обеспечивает высокую связуемость и межчастичную связь в процессе прессования, однако, отличающихся химическим составом, способом получения и внутренним строением частиц. Так материал марки NC 100.24 имеет

Поверхность разрушения порошкового материала марки Distaloy НР - 1 характеризуется гладким рельефом разрушения, общая картина гладких разрушений скола, следы пластической деформации практически отсутствуют, что связано с присутствием в составе материала легирующих элементов направленных на повышение упрочняющих его свойств (рис. 17а,б).

Поверхность разрушения порошкового материала марки NC 100.24 аналогична Distaloy НР - 1. Так пористость 20% характеризуется проявлением трещин, а при По=10% гладкой поверхностью скола без трещин, что объясняется наличием естественных примесей в количествах существенно отличающихся от материала с повышенной уплотняемостью ABC 100.30.

В случае невозможного изготовления опытного образца или исследуемой детали для классических экспериментов на сжатие или растяжение проводились исследования горячей твердости в диапазоне температур от 900°С до 1050°С и изменением пористости П=10-30%.

L

\ 1 lfa-Ы™ НР-1

J—— Г Nr 100.2О>

nktalny JUE=1

NC 100,24

_

\авсюо.ЗО|

ПЬЫ»у н>и

" ——-4

^^NT too 24

а)

б)

в)

Рис.18 Влияние температуры испытаний на значение твердости НУ (МПа), при различной пористости а)П=10%, б) П=20, в) П=30%

Графики фиксируют монотонное снижение горячей твердости с увеличением пористости и увеличением температуры. Определение соотношений твердости НУ и предела текучести сг02 (рис.18) обусловлено тем, что они устанавливают связь между свойствами, существенно различающимися по сложности методик их изготовления, фактически являясь методом неразрушающего контроля. Так значение твердости позволяет по одному параметру прогнозировать свойства материала с учетом его механических характеристик при различной температуре.

нVfo«

HV/ou

HV/стм

ПкЫпу НР-1

_____

—-

Г\ ' Чыг mu.

Хласшзй -

Nf ЮО.24

^--

XABOÜQJÜ

VíkBOCGja

ЮОО Т,*С Ю50 900

а)

б)

Рис.19 Влияние температуры испытаний на значение НУ / а0 2, при различной пористости а)П=10%, 6) П=20%, в) П^30%

Пятая глава посвящена обсуждению результатов исследований и их практической реализации. Разработка технологического процесса изготовления детали сложной формы из порошкового материала с оптимальными характеристиками штампуемости основывается на закономерностях формирования его структуры и свойств.

Южно-Российский государственный политехнический университет (Новочеркасский политехнический институт) имени М.И.Платова

На правах рукописи

10

0420145316^

Егорова Римма Викторовна

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ

ФОРМЫ

05.16.09 Материаловедение (машиностроение) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Дорофеев Юрий Григорьевич

Новочеркасск - 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ 7 ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Деформация компактных и пористых материалов 7

1.2 Определение механических свойств металлов и сплавов по 20 твердости

1.2.1 Определение предела текучести по твердости 21

1.2.2 Определение предела прочности по твердости 25

1.3 Дефекты порошковых горячештампованных изделий 29

1.4 Цель и задачи исследования 3 5

2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 37 ОБРАЗЦОВ, МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика исходных материалов 37

2.2 Изготовление образцов холодным статическим прессованием и 40 последующей горячей штамповкой

2.3 Схемы проведения испытаний образцов, применяемая оснастка и 43 оборудование

2.4 Оценка точности результатов экспериментов 49

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ ПОРИСТОГО 52 МАТЕРИАЛА В УСЛОВИЯХ СВОБОДНОЙ ОСАДКИ

3.1 Деформируемость порошковых материалов при свободной 52

осадке

3.1.1 Влияние геометрических параметров образцов на 55 деформируемость

3.1.2 Влияние исходной пористости образцов на деформируемость 64

3.1.3 Упругие и пластические характеристики порошковых 70 материалов после свободной осадки

3.1.4 Кинетика возникновения трещин в осаживаемых 78 цилиндрических образцах

3.2 Микроструктура порошковых материалов после свободной 83

осадки

З.ЗОценка контактной поверхности в условиях свободной осадки 90

3.4 Механические свойства горячештампованного порошкового 96 железа

3.5 ВЫВОДЫ 101

4 МИКРОСТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 103 ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

В УСЛОВИЯХ РАСТЯЖЕНИЯ

4.1 Деформируемость порошковых материалов при 103 высокотемпературном растяжении

4.2 Микроструктура порошковых материалов после 111 высокотемпературного растяжения

4.3 Электронная микроскопия поверхности изломов 119

4.4 Деформируемость порошковых материалов при горячей 126 твердости

4.5 ВЫВОДЫ 133

5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ 13 5 ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Рекомендации практического использования результатов 135 исследования

5.2 Инструментальная оснастка для изготовления зубчатого шкива 138 ленточного транспортера

5.3 Технология получения зубчатого шкива ленточного транспортера 142 методом порошковой металлургии

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 145

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 147

ПРИЛОЖЕНИЯ 162

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы методы порошковой металлургии (ПМ) широко внедряются в практику изготовления изделий самого различного назначения и охватывают многие отрасли техники. Это объясняется тем, что изделия из порошка по качеству и свойствам практически не уступают изделиям из компактного материала, а зачастую даже превосходят их.

ПМ является одним из наиболее прогрессивных процессов превращения металла в изделие. Это обуславливается как ее технико-экономическими показателями, так и возможностями создания материалов с особыми механическими и физико-химическими свойствами.

Основные преимущества ПМ перед другими технологическими процессами состоят:

- в резком сокращении расхода материалов и энергозатрат при производстве изделий;

- в многообразии составов и возможности их широкого варьирования при создании новых порошковых и композиционных материалов;

- в стабильности функциональных свойств изделий;

- в высокой производительности и возможности автоматизации технологических операций.

Расширение области применения порошковых материалов связано с увеличением уровня их эксплуатационных свойств и с практически неограниченной возможностью конфигурационного формообразования уплотняемого порошка или пористой заготовки. Для решения первой задачи требуется формирование высокоплотных материалов. Наиболее перспективной технологией их производства является горячая обработка давлением пористых заготовок (ГОДПЗ).

Многочисленные исследования, проводимые в последние десятилетия, посвящены выявлению зависимостей между составом исходной шихты, параметрами технологии, структурой и свойствами получаемого материала.

Осмысление полученных результатов заложило фундамент научных основ ГОДПЗ, учитывающих отличие явлений, сопровождающих формирование горячедеформированного порошкового материала (ГДПМ), от наблюдаемых при аналогичной обработке монолитных материалов и большинства технологических процессов ПМ.

Для обеспечения минимальной пористости изделий наиболее эффективны методы, основанные на горячей обработке давлением металлических порошков и пористых заготовок из них. Повышенная пластичность нагретого порошкового материала и низкая его сопротивляемость деформированию обеспечивает более благоприятные условия для бездефектного формообразования изделий, уплотнения их материала и качественного сращивания на межчастичных поверхностях.

Для порошковых заготовок и деталей, независимо от способа получения, их качество в первую очередь определяется величиной плотности и равномерностью ее распределения по объему изделия, так как эти параметры влияют на возможность дефектообразования, физические и механические свойства материала и его анизотропию.

Совершенствование и создание оригинальных технологических направлений обусловливают необходимость проведения дальнейших исследований с целью получения высокоплотных порошковых материалов различной степени сложности, что позволит в достаточно широком спектре расширить номенклатуру изготавливаемых методом ПМ деталей.

Актуальность темы диссертации определяется возможностью прогнозируемого получения высокоплотных порошковых материалов с заданными сложной формой, размерами, плотностью и точностью, что свидетельствует о высокой эффективности процесса. Реализация этой возможности определяет необходимость проведения специальных исследований пластичности материалов при повышенных температурах.

На основе результатов проведенных исследований разработана технология изготовления детали шкива зубчатого.

При проведении аналитического обзора научно-технической литературы использовалась всемирная компьютерная сеть Интернет (сайт www.fips.ru;www.solid.nsc.ru\eng\books; www.kluweroiine.com/issn/1068-1302powder metallurgy&metal ceramics).

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и технология материалов» Южно-Российского государственного политехнического университета (Новочеркасского политехнического института) имени М.И.Платова в соответствии с государственным заданием на выполнение работ по теме 11.12 «Теоретические и технологические основы разработки энергоэффективных способов получения порошковых и композиционных функциональных материалов» на 2012— 2014 г.г.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 ДЕФОРМАЦИЯ КОМПАКТНЫХ И ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Проблема изучения деформации пористых тел и пластичности их материалов значима и является актуальной [1], т.к. связана с широкими возможностями горячей штамповки (ГШ) и в первую очередь по изготовлению деталей сложной формы. В этом случае к пластичности пористого материала предъявляют повышенные требования, т.к. возникающие дефекты могут не устраняться на конечных стадиях ГШ, что снижает прочностные характеристики. Наличие сведений о пластических свойствах пористого материала в нагретом состоянии позволяет правильно разрабатывать технологию ГШ деталей сложной формы.

Свойства пористых тел невозможно идеализировать в соответствии с идеализацией свойств монолитных металлов, так как ввиду наличия пор, условия несжимаемости, сплошности и изотропности даже в самом общем случае для них допустить нельзя. Однако, положение о несжимаемости полностью применимо для любой монолитной частицы, из которой состоит некоторый объем порошкового тела. Условие об изотропности для пористых материалов, неприменимо ввиду различных условий их получения при прессовании, неравномерного гранулометрического состава, различных размеров пор и др.

Рассматривая исходное строение пористого тела, многие авторы [2,3,4] делают прямое его разграничение на фазы: твердого вещества (металлический каркас) и пустоты (поры). Сжатие дискретной среды должно подчиняться другим закономерностям, и лишь при очень больших давлениях оно приближается к сжатию упругих тел.

Экспериментально установлено, что возникновение и развитие пластических деформаций являются сложными процессами, обусловленными

явлениями двойникования, сдвигообразования, возникновения макро- и микротрещин и т.п. [5]. Принято считать, что процессы пластической деформации протекают в основном за счет сдвигов (скольжений, двойникования) определенных атомных плоскостей относительно друг друга [6].

Основные типы диаграмм высокотемпературной деформации, характеризующие связь между напряжениями и деформациями, представлены в работе [7]. На характер зависимостей существенное влияние оказывают такие факторы, как температура, скорость деформации, временные зависимости, внешнее трение и т.д. Описание того или иного идеализированного поведения материала при помощи функции а = ФО,) зависит от условий поставленной задачи и удовлетворяющей достоверности получаемых результатов [5,7,8].

Реологический подход к описанию деформированного состояния заключается в установлении общих закономерностей образования и развития во времени деформаций любого вещества в состояниях: упругом, пластичном, вязком, комбинированном и др. под действием самых разнообразных внешних сил [9,10].

Основополагающий вклад в разработку вышеперечисленных законов формоизменения внесли такие ученые, как A.A. Ильюшина [12], В.П. Северденко [13], И.Я Тарновский [14], В.Г.Березкина [15], С.И Губкин [16], М.В Сторожева, Е.А. Попова [11], Я.Б. Фридман [17].

Расчет конечных упруго-пластических формоизменений металлических образцов не может быть выполнен без соответствующей количественной оценки деформации материала. В расчетах обработки металлов давлением применяют различные показатели, характеризующие деформацию: абсолютные, относительные, истинные, а также коэффициенты деформации.

Развивая положение о количественной оценке деформации, автор [14] приходит к выводам, что значение деформации в каком-либо направлении

определяется смещенным объемом в этом направлении, т.е. величины 1п—;

Но

1п—; 1п— надо понимать не только как логарифмы изменения параметра по

В0 ¿0

данному направлению, но и как долю смещенного объема в этом направлении. Такая оценка деформированного состояния основывается на представлении о пропорциональности работы формоизменения и величины смещеного объема.

Коэффициенты деформации выражают связь конечных и начальных параметров деформируемого тела (в одном направлении) через их отношение [18]

Кн=^ (1.1)

н в0 ь0

где Н0 и Я - начальные (с индексом «0») и конечные (без индекса) величины высоты, ширины и длины деформации.

Коэффициенты деформации обладают свойством аддетивности. Оценка микродеформаций монолитных материалов через истинные деформации имеет глубокий физический смысл, поэтому большинство авторов [11,18,19] сходятся во мнении о том, что деформированное состояние лучше оценивать логарифмическими коэффициентами деформации.

В реальных условиях деформирования монолитных материалов помимо оценки макродеформаций при помощи вышеперечисленных показателей и коэффициентов необходимо проводить оценку неравномерности деформаций [11,18,20]. Оценка влияния неравномерности деформации на структуру и свойства металла дает возможность учитывать контактные силы трения и влияния исходного объема на процесс деформации, т.е. позволит более качественно назначить вид обработки металлов давлением в реальных условиях.

Итак, несмотря на неравномерность деформаций, при деформировании монолитных материалов в реальных условиях, оценку макродеформаций ведут по тем же показателям, что и для случая равномерной деформации.

Кучеряев Б.В. в работе [21] на современном уровне представляет расчетные и экспериментальные методы механики деформируемого материала. Приведены основные методы решения задач теории пластичности.

Выбор термомеханических параметров обработки металлов давлением обусловлен оценкой способности металлов к этому процессу. Пластичность при обработке металлов давлением тем больше, чем меньшую роль в схеме главных напряжений играют растягивающие напряжения [16]. Начало разрушения наступит, при прочих равных условиях, при такой схеме напряженного состояния, которая характеризуется наибольшим отступлением от схемы равного всестороннего сжатия [22].

Вопросам изучения пластичности и деформируемости различных сталей при всевозможных термомеханических параметрах посвящено значительное количество работ [16,18,19,20, 22, 23, 24, 25 и др.].

Автор [23] предлагает под деформируемостью понимать способность тела (заготовки, слитка) необратимо менять свою форму без нарушения сплошности при его деформировании в данных условиях. По его мнению, более конкретными являются термины: «ковкость», «прокатываемость», «штампу емость», так как в каждом из перечисленных способов деформирования создаются отличные от других условия деформации тела. Деформируемость тела является сложной функцией большого количества факторов.

На основании многочисленных экспериментов о соответствии какого-либо показателя деформации в горячем состоянии и реально установленной деформируемости определенной стали автор [23] делает вывод о трудности установления обобщенного показателя - критерия пластичности. Для прогнозирования пластичности материала и деформируемости тел из него, прежде всего, следует выявить тот вид испытания, который наиболее полно отражает изменение пластичности и деформируемости тел из различных материалов.

В определение понятий пластичности и деформируемости авторы [26] полностью согласуются с [23], но критерии оценки пластичности материалов у этих авторов различные.

Условие деформируемости без разрушения для каждой точки тела [26] предлагают оценивать по их степени деформации сдвига (Л). Разрушение по расчету наступает при условии равенства степени деформации сдвига и степени деформации сдвига некоторой материальной точки при разрушении испытываемого материала (Л = Л/,). Устанавливая графическую связь между

пластичностью материала (А,,) и его напряженным состоянием ( —) авторы

г

[26] строят диаграммы пластичности, цель которых заключается в оценке способности подвергаться деформации без разрушения при различных видах обработки металлов давлением.

Фундаментальные работы по определению «критерия пластичности» для различных напряженно-деформированных состояний при испытаниях на растяжение, сжатие, изгиб и кручение проведены в [22] (испытания проводились при статическом характере нагрузки и комнатных температурах). Деформация в момент разрушения при определенном напряженно-деформированном состоянии трактовалась как «критерий пластичности».

Исследования по пластичности пористых порошковых материалов проводят при единичных испытаниях (осадка, изгиб, разрыв и др.), которые характерны определенным напряженно-деформированным состоянием. Исследованиям пластичности и уплотняемости порошкового тела посвящен ряд работ [2,3,4,27-38].

Пластичный пористый материал под действием приложенного напряжения гидростатического типа должен течь [27], в то время как эта составляющая общего напряжения для монолитных материалов не влияет на начало течения и деформацию. Течение пористого порошкового тела под действием гидростатического напряжения связано с возможностью

неупругого изменения объема. В связи с этим теории перехода в состояние текучести и деформации порошковых тел должны быть дополнением общепринятой классической теории деформации [27].

В работе Скорохода В.В. [3] указано влияние формы, степени разветвленности и связанности поровых каналов на физико-механические свойства пористых материалов. Для малых пористостей (<10%) предложено находить зависимости электропроводимости и нормального модуля упругости вещества в предположении о квазисферичности пор и отсутствия взаимодействия возмущений однородного векторного или тензорного поля, возникающего вблизи пор.

При исследовании влияния исходной пористости на пластичность спеченных материалов [4] предлагает модель металлического каркаса заготовок в виде объемной сетки, в которой частицы порошка связаны между собой металличес�