Công Nghệ Gia Công Kim Loại Bằng Áp Lực: Lý Thuyết và Ứng Dụng

Chuyên khảo phân tích Co so ly thuyet deo hvktqs, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: Học viện Kỹ thuật Quân sự
• Chuyên ngành: Gia công áp lực
• Đề tài: Công Nghệ Gia Công Kim Loại Bằng Áp Lực: Lý Thuyết và Ứng Dụng
• Loại tài liệu: Tài liệu giảng dạy
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ BIẾN DẠNG DẺO VÀ QUÁ TRÌNH VẬT LÝ - HÓA HỌC KHI BIẾN DẠNG DẺO
• 1.1. Khái niệm về biến dạng dẻo
• 1.2. Cơ sở biến dạng dẻo: Trật tự và sự chuyển động của lỗ chỗ
• 1.3. Biến dạng dẻo nguội và địa tinh thể
• 1.4. Hoạt bồn khi biến dạng dẻo nguội và ứng dụng cong biến dạng
• 2. CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ CƠ NHIỆT VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG TRONG BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI
• 2.1. Biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao - Hồi phục và kết tinh lại
• 2.2. Chuyển biến pha khi biến dạng dẻo
• 2.3. Hiệu ứng nhiệt khi biến dạng dẻo
• 2.4. Biến dạng dẻo khi có pha láng và BDD kim loại láng
• 2.5. Hiện tượng từ biến: bề-dư-tác động sau đàn hồi-vàng trở kim loại
• 3. CHƯƠNG 3: MA SÁT TIẾP XÚC TRONG GIA CÔNG ÁP LỰC
• 3.1. Sự phân bố không đều của ứng suất và biến dạng
• 3.2. Khái niệm về ma sát và vai trò ma sát trong gia công áp lực
• 3.3. Cơ sở sinh ra ma sát khu vực
• 3.4. Các định luật về ma sát
• 3.5. Bôi trơn và ảnh hưởng của chống dính lực ma sát
• 3.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị lực ma sát tiếp xúc
• 3.7. Sự phân bố không đều của ứng suất và biến dạng (phần 2)
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG SUẤT VÀ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
• 4.1. Khái niệm chung
• 4.2. Trạng thái ứng suất tại một điểm
• 4.3. Ứng suất trên mặt nghiêng
• 4.4. Ứng suất pháp chính
• 4.5. Tenxơ ứng suất
• 4.6. Ứng suất tiếp xúc trượt
• 4.7. Ứng suất 8 mặt (bất diện)
• 4.8. Vòng Mo ứng suất
• 4.9. Phương trình vi phân cân bằng tĩnh lực ứng suất
• 4.10. Trạng thái ứng suất đối xứng trục và trạng thái phương
• 5. CHƯƠNG 5: BIẾN DẠNG VÀ TÍCH ĐÉ BIẾN DẠNG
• 5.1. Khái niệm biến dạng dẻo nhỏ và tích đé biến dạng
• 5.2. Chuyển vị và biến dạng của phần tử
• 5.3. Tính liên tục của biến dạng
• 5.4. Tích đé chuyển vị và tích đé biến dạng
• 5.5. Biến dạng đồng nhất
• 5.6. Định luật biến dạng thể tích không đổi
• 6. CHƯƠNG 6: ĐIỀU KIỆN DẺO VÀ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO
• 6.1. Điều kiện chảy dẻo Treska-Saint-Venant
• 6.2. Điều kiện dẻo năng lượng biến dạng không đổi
• 6.3. Ý nghĩa vật lý của điều kiện dẻo
• 6.4. Ý nghĩa hình học của điều kiện dẻo
• 6.5. Điều kiện dẻo trong các trạng thái ứng suất
• 6.6. Ảnh hưởng của giá trị ứng suất chính trung gian
• 6.7. Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng khi biến dạng dẻo
• 7. CHƯƠNG 7: TRỄ LỰC BIẾN DẠNG VÀ TÍNH DẺO CỦA VẬT LIỆU KIM LOẠI
• 7.1. Một số thuộc tính biến dạng của vật liệu
• 7.2. Khái niệm về trễ lực biến dạng và tính dẻo của vật liệu
• 7.3. Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến trễ lực biến dạng và tính dẻo của kim loại
• 7.4. Ảnh hưởng của tổ chức kim loại
• 7.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính dẻo và trễ lực biến dạng
• 7.6. Ảnh hưởng của tích đé biến dạng đến tính dẻo và trễ lực biến dạng
• 7.7. Ảnh hưởng của sự cố cơ học biến dạng đến tính dẻo vật liệu
• 7.8. Trạng thái siêu dẻo của vật liệu
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Công Nghệ Gia Công Kim Loại Bằng Áp Lực Hiện Nay

Công nghệ gia công kim loại bằng áp lực là một ngành công nghiệp cơ bản trong sản xuất cơ khí. Nó cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dạng và kích thước phức tạp, đồng thời cải thiện tổ chức kim loại, mang lại chất lượng cơ tính tốt, năng suất cao và giá thành thấp. Công nghệ này đang được chuyển giao vào Việt Nam, đặc biệt trong sản xuất khung và vỏ ô tô, xe máy, cũng như các chi tiết phụ tùng phục vụ nội địa hóa. Các công nghệ này dựa trên cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, nghiên cứu cơ sở biến dạng vi mô và các thuộc tính biến dạng của vật liệu, tính toán trường ứng suất và biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. Mục tiêu là khai thác tối đa tiềm năng biến dạng dẻo của vật liệu và tối ưu hóa quy trình công nghệ.

1.1. Vai Trò Quan Trọng của Gia Công Áp Lực Trong Sản Xuất

Công nghệ gia công áp lực đóng vai trò quan trọng trong cả công nghệ chuẩn bị phôi và công nghệ tạo hình sản phẩm cuối cùng. Nó không chỉ tạo ra hình dạng và kích thước sản phẩm mà còn cải thiện chất lượng cơ, lý, hóa của kim loại. Đây là công nghệ duy nhất có khả năng đồng thời biến đổi hình dạng, kích thước và tổ chức kim loại, đặc biệt quan trọng khi yêu cầu chất lượng sản phẩm cao. Trong điều kiện biến dạng và xử lý nhiệt nhất định, tổ chức kim loại thay đổi, phá bỏ tổ chức đúc, tạo tổ chức thớ, làm nhỏ hạt tinh thể, tạo texture, phá vỡ và phân tán các hạt tạp chất, từ đó tăng độ bền, độ dai va đập, khả năng chịu mỏi và tuổi thọ sản phẩm.

1.2. Ứng Dụng Đa Dạng Vật Liệu Trong Gia Công Kim Loại

Sản phẩm của công nghệ gia công áp lực rất đa dạng và có thể gia công nhiều loại vật liệu. Nó có thể tạo ra trạng thái siêu dẻo, gia công với biến dạng lớn hoặc gia công các vật liệu khó biến dạng. Công nghệ này được coi là thước đo trình độ phát triển của một nền công nghiệp quốc gia. Các công nghệ kinh điển như cán, kéo, ép, rèn, dập chiếm trên 80% tổng sản lượng các sản phẩm kim loại và hợp kim, và đang tiếp tục được hoàn thiện để đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm.

II. Thách Thức và Giải Pháp Trong Gia Công Kim Loại Áp Lực

Mặc dù có nhiều ưu điểm, gia công kim loại bằng áp lực cũng đối mặt với nhiều thách thức. Một trong số đó là sự phân bố không đều của ứng suất và biến dạng trong quá trình gia công, dẫn đến sự không đồng nhất về tính chất của sản phẩm. Ngoài ra, việc thiết kế và chế tạo khuôn gia công phức tạp, đặc biệt là cho các sản phẩm có hình dạng phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và công nghệ cao. Ma sát giữa phôi và khuôn cũng là một vấn đề quan trọng, ảnh hưởng đến lực gia công, chất lượng bề mặt và tuổi thọ của khuôn. Để giải quyết những thách thức này, cần có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, cũng như ứng dụng các công nghệ tiên tiến như mô phỏng số và công nghệ CAD/CAM/CAE.

2.1. Phân Tích Ứng Suất và Biến Dạng Trong Gia Công Áp Lực

Phân tích ứng suất và biến dạng là yếu tố then chốt để hiểu rõ quá trình gia công áp lực. Bằng cách sử dụng các phương pháp toán học và mô phỏng số, có thể xác định được trạng thái ứng suất và biến dạng trong vật thể biến dạng, từ đó xác định điều kiện lực cần thiết để chuyển từ trạng thái đàn hồi sang trạng thái dẻo. Kết quả nghiên cứu này cung cấp cơ sở cho việc tính toán lực và công biến dạng, cũng như phân tích ứng suất và biến dạng.

2.2. Ảnh Hưởng của Ma Sát và Bôi Trơn Trong Gia Công

Ma sát tiếp xúc ảnh hưởng lớn đến sự biến dạng trượt trên bề mặt tiếp xúc, và sự ảnh hưởng này lan truyền vào bên trong vùng biến dạng, làm tăng sự biến dạng không đều. Ma sát cũng ngăn cản kim loại điền đầy lòng khuôn, làm tăng độ mài mòn bề mặt lòng khuôn và tăng trở lực biến dạng. Do đó, việc kiểm soát ma sát và sử dụng bôi trơn hiệu quả là rất quan trọng để cải thiện chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ khuôn.

III. Phương Pháp Mô Phỏng và Tối Ưu Hóa Quy Trình Gia Công

Sự phát triển của cơ học vật rắn biến dạng, toán học và kỹ thuật mô phỏng đã mang lại sức mạnh mới cho lý thuyết và công nghệ gia công áp lực. Ngày nay, có thể xác định được công nghệ biến dạng tối ưu, sử dụng hết khả năng biến dạng của vật liệu và tận dụng nguồn năng lượng. Đặc biệt, nhờ sử dụng kỹ thuật mô phỏng, ngành gia công áp lực có thể giải quyết công nghệ tạo hình mà không cần chế thử, giúp tiết kiệm chi phí chế tạo khuôn thử nghiệm và nguyên vật liệu thử nghiệm. Các phần mềm CAD/CAM/CAE đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế, mô phỏng và tối ưu hóa quy trình gia công áp lực.

3.1. Ứng Dụng Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn FEM Trong Mô Phỏng

Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) đã trở thành công cụ không thể thiếu trong mô phỏng gia công áp lực. Nó cho phép phân tích chính xác sự phân bố ứng suất và biến dạng, cũng như dự đoán các khuyết tật có thể xảy ra trong quá trình gia công. Bằng cách sử dụng FEM, có thể tối ưu hóa hình dạng khuôn, chế độ công nghệ và các thông số khác để đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất.

3.2. Tối Ưu Hóa Quy Trình Gia Công Bằng Phần Mềm CAD CAM CAE

Ứng dụng CAD/CAM/CAE trong các khâu sản xuất giúp tiến hành thiết kế công nghệ, thiết bị và khuôn một cách nhanh chóng và chính xác. Các phần mềm cơ khí chế tạo máy và phần mềm chuyên dụng về thiết kế biến dạng tạo hình giúp thiết kế nhanh chóng các bộ khuôn dập phức tạp, có thể nhanh chóng thay đổi kết cấu, mẫu mã và tăng năng suất. Việc ứng dụng phần mềm thiết kế và kỹ thuật mô phỏng giúp kiểm tra và đánh giá độ chính xác về hình dạng, kích thước, độ bền và độ tin cậy của công nghệ và khuôn, thay thế cho việc sản xuất thử tốn kém.

IV. Vật Liệu và Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Trong Gia Công Áp Lực

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp và kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng trong gia công kim loại bằng áp lực. Các loại vật liệu khác nhau có tính chất cơ học và khả năng biến dạng khác nhau, do đó cần lựa chọn vật liệu phù hợp với yêu cầu của sản phẩm và quy trình gia công. Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ dẻo, độ bền và trở lực biến dạng của vật liệu, do đó cần kiểm soát nhiệt độ để đạt được kết quả gia công tốt nhất. Gia công nóng và gia công nguội là hai phương pháp phổ biến, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng.

4.1. Ảnh Hưởng Của Thành Phần Hóa Học Đến Trở Lực Biến Dạng

Thành phần hóa học của vật liệu ảnh hưởng đến trở lực biến dạng và tính dẻo của kim loại. Các nguyên tố hợp kim có thể làm tăng độ bền và độ cứng của vật liệu, nhưng cũng có thể làm giảm độ dẻo. Do đó, cần lựa chọn thành phần hóa học phù hợp để đạt được sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo, đáp ứng yêu cầu của quy trình gia công áp lực.

4.2. Tác Động Của Nhiệt Độ Đến Tính Dẻo và Trở Lực Biến Dạng

Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến tính dẻo và trở lực biến dạng của kim loại. Khi nhiệt độ tăng, độ dẻo của kim loại thường tăng lên, trong khi trở lực biến dạng giảm xuống. Điều này cho phép gia công các vật liệu khó biến dạng ở nhiệt độ cao hơn. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến các vấn đề như oxy hóa, cháy và giảm độ chính xác kích thước.

V. Ứng Dụng Gia Công Áp Lực Trong Sản Xuất Quốc Phòng

Các sản phẩm vũ khí đạn dược đòi hỏi chất lượng cao, chịu tác dụng của áp lực xung nổ, nhiệt độ cao và va đập mạnh, do đó cần sử dụng công nghệ biến dạng tạo hình. Công nghệ rèn được dùng trong sản xuất phôi các loại nòng pháo, nòng súng. Công nghệ dập khối dùng trong sản xuất các chi tiết của pháo, dập đầu đạn, dập vỏ một số loại động cơ loa phụt đạn phản lực. Công nghệ dập vuốt dùng trong sản xuất các loại vỏ liều đạn các cỡ. Công nghệ miết ép dùng chế tạo các ống thành mỏng chịu áp lực lớn làm vỏ động cơ tên lửa. Công nghệ ép bán lỏng dùng ép các thân cánh tên lửa.

5.1. Công Nghệ Rèn và Dập Khối Trong Sản Xuất Nòng Pháo

Công nghệ rèn và dập khối đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các chi tiết chịu tải trọng lớn và yêu cầu độ bền cao, như nòng pháo và các chi tiết của pháo. Quá trình rèn giúp cải thiện tổ chức kim loại, tăng độ bền và độ dẻo dai của sản phẩm. Dập khối cho phép tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp với độ chính xác cao.

5.2. Ứng Dụng Công Nghệ Dập Vuốt và Miết Ép Trong Sản Xuất Đạn

Công nghệ dập vuốt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vỏ đạn các cỡ, nhờ khả năng tạo ra các chi tiết có thành mỏng và độ chính xác cao. Công nghệ miết ép được dùng để chế tạo các ống thành mỏng chịu áp lực lớn, như vỏ động cơ tên lửa. Các công nghệ này đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ các thông số công nghệ để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm.

VI. Xu Hướng Phát Triển và Nghiên Cứu Trong Gia Công Áp Lực

Ngành gia công kim loại bằng áp lực đang tiếp tục phát triển với nhiều xu hướng mới và hướng nghiên cứu tiềm năng. Một trong số đó là phát triển lý thuyết biến dạng dẻo, ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật mới vào giải bài toán lý thuyết gia công áp lực. Đưa các phương pháp toán mới, quan trọng nhất là đưa phương pháp số (như phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp biến phân, phương pháp phần tử biên) kết hợp sử dụng máy tính điện tử vào việc giải bài toán biến dạng dẻo. Từ đó có thể mô phỏng trạng thái ứng suất và biến dạng, mô phỏng quá trình chảy dẻo của vật liệu, quan sát được chiều sâu bên trong của quá trình biến dạng mà điều khiển chúng.

6.1. Phát Triển Vật Liệu Mới và Công Nghệ Gia Công Tiên Tiến

Sự phát triển của vật liệu mới, như vật liệu composite và vật liệu có độ bền cao, đòi hỏi các công nghệ gia công áp lực tiên tiến để có thể gia công hiệu quả. Các công nghệ như gia công áp lực tốc độ cao và gia công áp lực tạo hình đang được nghiên cứu và phát triển để đáp ứng nhu cầu này.

6.2. Tự Động Hóa và Robot Hóa Trong Gia Công Kim Loại

Tự động hóa và robot hóa đang trở thành xu hướng quan trọng trong ngành gia công kim loại. Việc sử dụng robot và hệ thống điều khiển tự động giúp tăng năng suất, giảm chi phí và cải thiện độ chính xác của quá trình gia công. Các hệ thống này cũng giúp giảm thiểu rủi ro cho người lao động và tạo ra môi trường làm việc an toàn hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Häc viÖn kü thuËt Qu©n sù ====================== §inh b¸ Trô C¬ së Lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i  Tµi liÖu gi¶ng d¹y §¹i häc chuyªn ngµnh Gia c«ng ¸p lùc vµ C«ng nghÖ chÕ t¹o ®¹n Hµ Néi 2-2004 Lêi nãi ®Çu Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ mét ngµnh c¬ b¶n trong s¶n xuÊt c¬ khÝ. C«ng nghÖ gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc cho phÐp t¹o ra c¸c s¶n phÈm cã h×nh d¸ng kÝch thøc phøc t¹p, nhÊt lµ cho tæ chøc kim lo¹i ®Ó cã chÊt l-îng vÒ c¬ tÝnh tèt vµ cho n¨ng suÊt cao, gi¸ thµnh h¹. C«ng nghÖ gia c«ng ¸p lùc hiÖn ®¹i ®ang ®-îc chuyÓn giao vµo ViÖt Nam, nh- c«ng nghÖ s¶n xuÊt khung vµ vá «t« xe m¸y, c«ng nghÖ s¶n xuÊt chi tiÕt phô tïng phôc vô néi ®Þa hãa c¸c s¶n phÈm c¬ khÝ. C¸c c«ng nghÖ gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc ®-îc x©y dùng trªn c¬ së lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i, khoa häc nghiªn cøu c¬ së biÕn d¹ng vi m« vµ c¸c thuéc tÝnh biÕn d¹ng cña vËt liÖu, nghiªn cøu tÝnh to¸n tr-êng øng suÊt vµ biÕn d¹ng d-íi t¸c dông cña ngo¹i lùc nh»m khai th¸c hÕt tiÒm n¨ng biÕn d¹ng dÎo cña vËt liÖu, tèi -u c«ng nghÖ, ®Ó x¸c ®Þnh ®-îc quy tr×nh c«ng nghÖ biÕn d¹ng dÎo hîp lý nhÊt.

Cuèn s¸ch “ C¬ së lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i” ®-îc biªn so¹n víi c¸c néi dung sau: C¸c ch-¬ng 1, 2, 3 giíi thiÖu lý thuyªt biÕn d¹ng dÎo vËt lý, nghiªn cøu c¸c quy luËt biÕn d¹ng cña vËt liÖu tõ cÊu tróc vµ b¶n chÊt vËt liÖu. C¸c ch-¬ng 4, 5, 6 giíi thiÖu lý thuyÕt vÒ biÕn d¹ng, øng suÊt, ®iÒu kiÖn dÎo nh»m môc tiªu tÝnh to¸n bµi to¸n dÎo. Ch-¬ng 7 giíi thiÖu tæng hîp thuéc tÝnh dÎo vµ trë lùc biÕn d¹ng cña vËt liÖu, t¹o ®iÒu kiÖn khai th¸c hÕt tÝnh n¨ng dÎo cña chóng. Cuèi s¸ch cã c¸c c©u hái dïng ®Ó «n tËp.

S¸ch ®-îc biªn so¹n theo ch-¬ng tr×nh gi¶ng d¹y §¹i häc chuyªn ngµnh c«ng nghÖ gia c«ng ¸p lùc vµ chuyªn ngµnh chÕ t¹o Vò khÝ - §¹n t¹i Häc viÖn Kü thuËt qu©n sù. S¸ch dïng lµm s¸ch gi¸o khoa cho sinh viªn vµ lµm s¸ch tham kh¶o cho c¸c kü s- chuyªn ngµnh. RÊt mong cã sù ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c b¹n ®äc. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n.

T¸c gi¶ Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu 3 Môc lôc 5 Më ®Çu Kh¸i qu¸t vÒ gia c«ng ¸p lùc 9 9 I. Vai trß vµ sù ph¸t triÓn cña chuyªn ngµnh GCAL 12 II. Vai trß cña lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo trong c«ngnghÖ gia c«ng ¸p lùc 13 III. øng dông kü thuËt biÕn d¹ng t¹o h×nh trong s¶n xuÊt quèc phßng IV.

Nguyªn t¾c thiÕt lËp chÕ ®é c«ng nghÖ Ch-¬ng 1 C¬ chÕ biÕn d¹ng dÎo vµ Qu¸ tr×nh VËt 17 lý- Ho¸ häc khi BiÕn d¹ng dÎo 17 1. Kh¸i niÖm vÒ biÕn d¹ng dÎo 1. C¬ chÕ biÕn d¹ng dÎo : Tr-ît vµ sù chuyÓn ®éng cña lÖch 19 1. BiÕn d¹ng dÎo nguéi vµ ®a tinh thÓ 40 1.

Ho¸ bÒn khi biÕn d¹ng dÎo nguéi vµ ®-êng cong biÕn d¹ng 43 Ch-¬ng 2 t¸c dông cña c¸c yÕu tè c¬ nhiÖt vµ c¸c 57 hiÖn t-îng trong biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i 2. BiÕn d¹ng dÎo ë nhiÖt ®é cao- Håi phôc vµ kÕt tinh l¹i 57 2. ChuyÓn biÕn pha khi biÕn d¹ng dÎo 65 2. HiÖu øng nhiÖt khi biÕn d¹ng dÎo 69 2.

BiÕn d¹ng dÎo khi cã pha láng vµ BDD kim lo¹i láng 73 2. HiÖn t-îng tõ biÕn: bß-d·o-t¸c dông sau ®µn håi-vâng trÔ kim lo¹i 81 Ch-¬ng 3. Ma s¸t tiÕp xóc trong gia c«ng ¸p lùc 91 Sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña øng suÊt vµ biÕn d¹ng 91 3. Kh¸i niÖm vÒ ma s¸t vµ vai trß ma s¸t trong gia c«ng ¸p lùc 94 3.

C¬ chÕ sinh ra ma s¸t kh« 97 3. C¸c ®Þnh luËt vÒ ma s¸t 102 3. B«i tr¬n vµ ¶nh h-ëng cña chóng ®Õn lùc ma s¸t 105 3. C¸c yÕu tè ¶nh h-ëng ®Õn gi¸ trÞ lùc ma s¸t tiÕp xóc 111 3.

§Þnh luËt trë lùc nhá nhÊt 112 3.7 Sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña øng suÊt vµ biÕn d¹ng 114 3. C¸c hiÖn t-îng sinh ra khi biÕn d¹ng kh«ng ®Òu Ch-¬ng IV øng suÊt vµ Tr¹ng th¸i øng suÊt 117 4. Kh¸i niÖm chung 117 4. Tr¹ng th¸i øng suÊt t¹i mét ®iÓm 119 4.

øng suÊt trªn mÆt nghiªng 121 4. øng suÊt ph¸p chÝnh 123 4. Tenx¬ øng suÊt 125 4. øng suÊt tiÕp cùc trÞ 125 4.

øng suÊt 8 mÆt (b¸t diÖn) 129 4. Vßng Mo øng suÊt 132 4. Ph-¬ng tr×nh vi ph©n c©n b»ng tÜnh lùc tr¹ng th¸i øng suÊt 137 khèi 4.10 Tr¹ng th¸i øng suÊt ®èi xøng trôc vµ tr¹ng th¸i ph¼ng 140 144 Ch-¬ng V BiÕn d¹ng vµ tèc ®é biÕn d¹ng 153 5. Kh¸i niÖm biÕn d¹ng dÎo nhá vµ tèc ®é biÕn d¹ng 153 5.

ChuyÓn vÞ vµ biÕn d¹ng cña ph©n tè 155 5. TÝnh liªn tôc cña biÕn d¹ng 171 5. Tèc ®é chuyÓn vÞ vµ tèc ®é biÕn d¹ng 173 176 5. BiÕn d¹ng ®ång nhÊt 176 5.

§Þnh luËt biÕn dnfj thÓ tÝch kh«ng ®æi Ch-¬ng VI §iÒu kiÖn dÎo vµ ph©n tÝch qu¸ tr×nh biÕn d¹ng dÎo 179 6. §iÒu kiÖn ch¶y dÎo Treska-Saint-Vnant 179 6. §iÒu kiÖn dÎo n¨ng l-îng biÕn d¹ng kh«ng ®æi 184 6. ý nghÜa vËt lý cña ®iÒu kiÖn dÎo n¨ng l-îng 186 6.

ý nghÜa h×nh häc cña ®iÒu kiÖn dÎo 190 6. §iÒu kiÖn dÎo trong c¸c tr¹ng th¸i øng suÊt 193 6. ¶nh h-ëng cña gi¸ trÞ øng suÊt chÝnh trung gian 194 6. Quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng khi biÕn d¹ng dÎo 198 Ch-¬ng VII Trë lùc biÕn d¹ng vµ TÝnh dÎo cña vËt liÖu kim lo¹i 213 7.

Mét sè thuéc tÝnh biÕn d¹ng cña vËt liÖu 213 7. Kh¸i niÖm vÒ trë lùc biÕn d¹ng vµ tÝnh dÎo cña vËt liÖu 219 7.¶nh h-ëng cña thµnh phÇn ho¸ häc ®Õn trë lùc biÕn d¹ng vµ tÝnh dÎo cña kim lo¹i 221 7. ¶nh h-ëng cña tæ chøc kim lo¹i 223 7. ¶nh h-ëng cña nhiÖt ®é ®Õn tÝnh dÎo vµ trë lùc biÕn d¹ng 225 7.

¶nh h-ëng cña tèc ®é biÕn d¹ng ®Õn tÝnh dÎo vµ trë lùc 227 biÕn d¹ng 7. ¶nh h-ëng cña s¬ ®å c¬ häc biÕn d¹ng ®Õn tÝnh dÎo vËt 232 liÖu 7. Tr¹ng th¸i siªu dÎo cña vËt liÖu C©u hái «n tËp 243 Tµi liÖu tham kh¶o 247 257 Më ®Çu Kh¸i qu¸t vÒ gia c«ng ¸p lùc kim lo¹i I. vai trß vµ sù ph¸t triÓn cña chuyªn ngµnh GCAL C«ng nghÖ GCAL cã tõ rÊt l©u ®êi, nh-ng m·i ®Õn vµi thÕ kû nay míi ®-îc ph¸t triÓn, chÝnh lµ nhê cã sù ph¸t triÓn cña lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo vµ lý thuyÕt gia c«ng ¸p lùc.

Lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo vµ gia c«ng ¸p lùc kim lo¹i dùa trªn c¬ së c¬ häc m«i tr-êng liªn tôc, c¬ häc vËt r¾n biÕn d¹ng, lý thuyÕt dÎo, kim lo¹i häc vËt lý, ®¹i sè tuyÕn tÝnh. Ngµy nay, ®ang cã mét cuéc c¸ch m¹ng vÒ biÕn d¹ng t¹o h×nh. C¸c thµnh tùu lín cña c¬ häc vËt r¾n biÕn d¹ng, to¸n häc, kü thuËt m« pháng ®· t¹o cho lý thuyÕt vµ c«ng nghÖ GCAL mét søc m¹nh míi. Ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc c«ng nghÖ biÕn d¹ng tèi -u, sö dông hÕt kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña vËt liÖu, tËn dông nguån n¨ng l-îng vµ nhÊt lµ nhê sö dông kü thuËt m« pháng ®· ®-a ngµnh GCAL gi¶i quyÕt c«ng nghÖ t¹o h×nh kh«ng cÇn chÕ thö, mét giai ®o¹n tèn phÝ tiÒn cña ®Ó chÕ t¹o khu«n thö nghiÖm vµ chi phÝ nguyªn vËt liÖu thö nghiÖm.

Ph-¬ng ph¸p C«ng nghÖ Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc, hay C«ng nghÖ BiÕn d¹ng t¹o h×nh lµ mét ph-¬ng ph¸p c«ng nghÖ, võa lµ c«ng nghÖ chuÈn bÞ - t¹o ph«i cho c«ng nghÖ c¬ khÝ võa lµ c«ng nghÖ t¹o h×nh s¶n phÈm cuèi cïng, kh«ng nh÷ng cho phÐp t¹o ra h×nh d¸ng, kÝch th-íc s¶n phÈm mµ cßn cho s¶n phÈm kim lo¹i mét chÊt l-îng cao vÒ c¸c tÝnh chÊt c¬ - lý - ho¸, tiÕt kiÖm nguyªn vËt liÖu, vµ cho n¨ng suÊt lao ®éng cao, tõ ®ã h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. Lµ d¹ng c«ng nghÖ duy nhÊt cïng mét lóc biÕn ®æi H×nh d¸ng KÝch th-íc vµ Tæ chøc kim lo¹i, nªn chóng ®-îc øng dông khi yªu cÇu chÊt l-îng s¶n phÈm cao. Trong ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng vµ xö lý nhiÖt nhÊt ®Þnh, tæ chøc kim lo¹i thay ®æi: ph¸ bá tæ chøc ®óc, t¹o tæ chøc thí, lµm nhá h¹t tinh thÓ, t¹o tªctua, ph¸ vì vµ lµm ph©n t¸n c¸c h¹t t¹p chÊt. nhê ®ã lµm t¨ng tÝnh bÒn, ®é dai va ®Ëp, kh¶ n¨ng chÞu mái, chÞu va ®Ëp, t¨ng tuæi thä s¶n phÈm.

S¶n phÈm cña C«ng nghÖ ¸p lùc rÊt ®a d¹ng, gia c«ng nhiÒu lo¹i vËt liÖu. Cã thÓ t¹o ra tr¹ng th¸i siªu dÎo, gia c«ng víi biÕn d¹ng lín hoÆc gia c«ng c¸c vËt liÖu khã biÕn d¹ng. C«ng nghÖ gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ th-íc ®o tr×nh ®é ph¸t triÓn cña mét nÒn c«ng nghiÖp quèc gia. C¸c c«ng nghÖ gia c«ng ¸p lùc kinh ®iÓn, nh- C¸n- KÐo-Ðp-RÌn-DËp, chiÕm trªn 80% tæng s¶n l-îng c¸c s¶n phÈm kim lo¹i vµ hîp kim, ®ang tiÕp tôc hoµn thiÖn c«ng nghÖ, b¶o ®¶m n¨ng suÊt chÊt l-îng s¶n phÈm.

Ngµnh gia c«ng ¸p lùc cßn më ra mét sè h-íng nghiªn cøu míi vµ ph-¬ng ph¸p c«ng nghÖ míi: 1. Ph¸t triÓn lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo, øng dông c¸c thµnh tùu khoa häc kü thuËt míi vµo gi¶i bµi to¸n lý thuyÕt gia c«ng ¸p lùc. §-a c¸c ph-¬ng ph¸p to¸n míi, quan trong nhÊt lµ ®-a ph-¬ng ph¸p sè (nh- ph-¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n, ph-¬ng ph¸p biÕn ph©n, ph-¬ng ph¸p phÇn tö biªn) kÕt hîp sö dông m¸y tÝnh ®iÖn tö vµo viÖc gi¶i bµi to¸n biÕn d¹ng dÎo. Tõ ®ã cã thÓ m« pháng tr¹ng th¸i øng suÊt vµ biÕn d¹ng, m« pháng qu¸ tr×nh ch¶y dÎo cña vËt liÖu, quan s¸t ®-îc chiÒu s©u bªn trong cña qu¸ tr×nh biÕn d¹ng mµ ®iÒu khiÓn chóng.

§-a tÝnh to¸n tèi -u gi¶i bµi to¸n c«ng nghÖ t¹o h×nh vµ khu«n, b¶o ®¶m tËn dông hÕt tÝnh n¨ng thiÕt bÞ. Nhê ph-¬ng ph¸p sè øng dông trong biÕn d¹ng t¹o h×nh ®· gi¶i quyÕt bµi to¸n biÕn d¹ng lín, ®-a nhiÒu yÕu tè thùc vµo trong qu¸ tr×nh gi¶i bµi to¸n biÕn d¹ng. X©y dùng nhiÒu m« h×nh thuéc tÝnh vËt liÖu vµ nhÊt lµ vËt liÖu ®é bÒn cao, vËt liÖu composit, thÝch øng c¸c vËt liÖu míi ®-îc ®-a vµo sö dông. KÕt hîp c¸c yÕu tè biÕn d¹ng t¸c ®éng biÕn ®æi tæ chøc bªn trong vËt liÖu víi xö lý nhiÖt ®Ó t¹o ra vËt liÖu cã tæ chøc kim t-¬ng cã ®é bÒn cao, c«ng nghÖ nµy ®· thµnh mét c«ng nghÖ s¶n xuÊt hµng lo¹t lín, nhê ®ã tiÕt kiÖm rÊt nhiÒu vËt liÖu, nhÊt lµ vËt liÖu x©y dùng.

Còng b»ng h-íng c«ng nghÖ t¸c ®éng b»ng c¬ nhiÖt ®· t¹o hiÖu øng siªu dÎo hoÆc tÕctua, lµm vËt liÖu cã tÝnh dÎo ®Æc biÖt, dïng biÕn d¹ng t¹o h×nh c¸c chi tiÕt cã nhiÒu thµnh v¸ch máng, h×nh d¸ng phøc t¹p.