Ковкость

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ко́вкость — технологическое свойство материалов, характеризующее их способность к обработке деформированием: ковкой, вальцеванием, штамповкой без разрушения. Уровень ковкости зависит от многих параметров. Теснее ковкость связана с пластичностью и деформируемостью материала, свойствами, противоположными хрупкости.

В условиях обработки металлов и сплавов давлением на ковкость влияет целый ряд факторов: состав и структура деформируемого материала, характер напряженно-деформированного состояния, неоднородность деформации, скорость деформации, температура, и др. Меняя те или иные параметры, можно влиять на пластичность и ковкость материала.

Количественно ковкость характеризуют относительной деформацией разрушения {\displaystyle \varepsilon _{f}}. При растяжении стержня ковкого материала перед тем, как происходит разрыв, в стержне формируется шейка.

Ковкость в основном рассматривается как свойство металлов. Это обусловлено металлическим связью, при котором атомы металла могут смещаться из своих положений в кристаллической решетке, преодолевая меньшее сопротивление.

Влияние состава и структуры металла[править | править код]

Ковкость находится в прямой зависимости от химического состава материала. Ковкость стали зависит от содержания углерода. С повышением содержания углерода в стали пластичность падает. Большое влияние оказывают элементы, входящие в состав сплава как примеси. Олово, сурьма, свинец, сера не растворяются в металле и, располагаясь на границах зерен, ослабляют связи между ними. Температура плавления этих элементов низкая, при нагреве под горячую деформацию они плавятся, что приводит к потере ковкости.

Ковкость зависит от структурного состояния металла, особенно при горячем деформировании. Неоднородность микроструктуры снижает пластичность. Однофазные сплавы, при прочих равных условиях, всегда более пластичные, чем двухфазные. Фазы имеют неодинаковые механические свойства, и деформация получается неравномерной. Мелкозернистые металлы более пластичны, чем крупнозернистые. Металл вальцованной или кованой заготовки более пластичен, чем металл отливки, так как литая структура имеет большую неоднородность зерен, включения и другие дефекты.

Влияние неоднородности деформации[править | править код]

Чем выше неоднородность деформации, тем ниже пластичность. Неоднородность деформации вызывает появление дополнительных напряжений. Растягивающие напряжения всегда снижают пластичность и способствуют хрупкому разрушению. Кроме того, неравномерность напряженного состояния понижает механическую прочность материала, так как напряжения от внешней нагрузки добавляются к остаточным внутренним напряжениям, а значит, разрушение наступает при меньшей нагрузке.

Влияние температуры[править | править код]

Влияние температуры не является однозначным. Малоуглеродистые и среднеуглеродистые стали с повышением температуры становятся более пластичными. Высоколегированные стали имеют большую пластичность в холодном состоянии. Для подшипниковых сталей пластичность практически не зависит от температуры. Отдельные сплавы могут иметь интервал температур, при котором проявляется повышенная пластичность. Техническое железо в интервале 800…1000 °С характеризуется снижением пластических свойств. При температурах, близких к температуре плавления, пластичность сталей резко снижается из-за перегрева или пережога.

См. также[править | править код]

Ссылки[править | править код]

  • Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник/За ред. В. О. Степаненка. — К.:Либідь,2002. — 328 с. ISBN 966-06-0247-2
  • Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с. — ISBN 5-217-00858-X