Способность к деформации и холодное деформирование

Основным признаком холодного деформирования является постепенная утрата материалом способности к изменению формы с возрастающим упрочнением.

Правда, для большинства металлов и сплавов степень холодной обработки, которую возможно применить между двумя промежуточными отжигами без вреда для материала, ограничена. Однако некоторые металлы, например медь, алюминий, серебро и золото, при достаточной чистоте их, удается протягивать в очень тонкую проводку или прокатывать в тончайшую фольгу без промежуточных отжигов, не опасаясь разрушения материала. Причина этого явления, как будто противоречащего понятию о холодном деформировании, не совсем ясна. Возможно, что для таких материалов, температура разупрочнения которых лежит лишь немного выше 100°. Некоторое разупрочнение наступает уже под действием только теплоты деформирования и трения при весьма сильных степенях деформации. Важно также, что способность к деформации у некоторых материалов оказывается значительно более высокой, если деформирование осуществляется путем всестороннего сжатия. Особенно важно далее, чтобы ни в одном участке деформируемого материала возникали значительные растягивающие напряжения. Физические исследования мрамора и литого цинка показали даже, что эти материалы, будучи совершенно хрупкими при действии растягивающих напряжений, под достаточно высоким давлением становятся пластичными. Хотя о металлах в этом отношении мы знаем и очень мало, овсе же не следует сомневаться, что они ведут себя подобным же образом.

Значительное влияние в этом отношении должна оказывать также структура материала. Известно, что повышенное содержание кислорода в меди значительно менее сказывается при прокатке, чем при волочении. Это объясняется тем, что включения закиси меди лишь незначительно препятствуют течению материала под давлением, в то время как при растяжении они представляют места слабой связи и действуют как пустоты (надрезы). Поэтому малое количество кислорода значительно снижает поперечное сужение при испытании на растяжение.

По опытам Ремерса то же самое обнаруживается при волочении тонкой медной проволоки тем в большей степени, чем больше угол наклона волочильного очка и чем неравномернее, в соответствии с этим, происходит течение материала. Влияния содержания кислорода и углы волоки на способность к протяжка медной тонкой проволоки (по Ремерсу).

Подобным же образом можно объяснить уже упомянутое благоприятное влияние прокатки и волочения на поперечное сужение. В то время как при деформировании путем растяжения поперечное сужение непрерывно уменьшается в соответствии с уменьшением поперечного сечения, при прокатке и волочении, но опытам Штрибека, оно вначале может заметно повышаться, несмотря на более сильное упрочнение, чем при растяжении и в конечном счете получается более высоким, чем при растяжении. Эти же опыты указывают на более благоприятное действие прокатки, чем волочения, а также на превосходство меди над латунью в этом отношении. Сравнительно малое поперечное сужение меди при испытании на растяжение, объясняемое неблагоприятным действием частиц важной меди при растягивающих нагрузках, не является критерием поведения меди при других видах обработки, например при прокатке, где основными напряжениями являются напряжения сжатия.

Существуют, вероятно, такого рода зависимости, которые определяют самые разнообразные явления изломов как при холодном, так и при горячем деформировании. Однако по этому вопросу нет каких-либо обстоятельных исследований.

Представление о влиянии примесей в сплаве на его обработку дает, на которой, по опытам Рейнхардта, указаны величины предельного уменьшения поперечного сечения, возможного для алюминиевой проволоки без наступления разрушения

Существуют некоторые материалы, способность к деформации которых может быть весьма значительно повышена холодной обработкой. Это - цинк, вольфрам, молибден.