Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

В.Ю. ПИИРАЙНЕН

Специальные технологии художественной обработки материалов. Часть 2 (Технология изготовления художественных изделий обработкой давлением)

Учебное пособие

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2013

УДК 669.017

Учебное пособие разработано в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Посвящено процессам деформации металла при изготовлении художественных изделий. Вопросы теории пластической деформации изложены на основе современных представлений механики сплошной среды и физики металлов.

УП предназначено для студентов направления 261400«Технология художественной обработки материалов» очной формы обучения.

Научный редактор проф. О.Н. Магницкий

Рецензенты:

Пиирайнен В.Ю. Специальные технологии художественной обработки материалов. Часть 2 (Технология изготовления художественных изделий обработкой давлением): Учеб. пособие / В.Ю. Пиирайнен. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2013. 125 с.

ISBN

УДК 669.017

ISBN	© Национальный минерально-сырьевой университет «горный», 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 8

ЛЕКЦИЯ 1. ИЗ ИСТОРИИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 9

1.1. КОВКА МЕТАЛЛОВ В ДРЕВНОСТИ 9

1.2. КОВАНЫЕ ИЗДЕЛИЯ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ 16

1.3. ИЗДЕЛИЯ КОНЦА ХVIII - НАЧАЛА ХХ ВЕКОВ 21

Лекция 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ 24

НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ 24

2.1. СВЯЗЬ МЕЖДУ ДЕФОРМАЦИЕЙ И НАПРЯЖЕНИЕМ 24

2.2. ПЛОСКОЕ НАПРЯЖЁННОЕ СОСТОЯНИЕ 27

И ПЛОСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ 27

2.3. ГЛАВНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ИХ ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ 29

2.4. ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБОБЩЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ОБОБЩЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ. 30

ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38

Вопросы для самоконтроля: 38

ЛЕКЦИЯ 3. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ 39

О МЕХАНИЗМАХ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ 39

И СВОЙСТВАХ МЕТАЛЛОВ 39

3.1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ИДЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ 39

3.2. ТИПЫ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА 42

3.3. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ 44

3.4. ПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ 45

3.5. РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ 52

3.6. ПЛАСТИЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ. 52

ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ 52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53

Вопросы для самоконтроля: 53

ЛЕКЦИЯ 4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ХАРАКТЕР ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ 54

И ФОРМИРОВАНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА 54

4.1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ 54

НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ МЕТАЛЛА 54

4.2. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛА 55

4.3. ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗУПРОЧНЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА 57

4.4. ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ И КИНЕТИКА 61

ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗУПРОЧНЕНИЯ 61

4.5. СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ. РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ 62

4.6. ОХЛАЖДЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА. 63

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 63

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66

Вопросы для самоконтроля: 68

ЛЕКЦИЯ 5. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ 68

ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ 68

5.1. СЖАТИЕ 68

5.2. ВЫТЯЖКА 70

5.3. ПРОШИВКА 73

5.4. ЗАКРУЧИВАНИЕ 74

5.5. ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА 75

5.6. ПРОКАТКА 77

5.7. ВОЛОЧЕНИЕ 78

5.8. ГИБКА 79

Вопросы для самоконтроля: 80

ЛЕКЦИЯ 6. СРЕДСТВА НАГРЕВА МЕТАЛЛОВ 80

6.1. ИСТОЧНИКИ НАГРЕВА 80

6.2. ПЛАМЕННЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА 82

6.3.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА 86

Вопросы для самоконтроля: 91

ЛЕКЦИЯ 7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ, Ч. 1 91

7.1. ХУДОЖЕСТВЕННАЯ КОВКА 91

7.2. ВЫКОЛОТКА (ДЕФОВКА) 103

7.3. ЧЕКАНКА 105

Вопросы для самоконтроля: 111

ЛЕКЦИЯ 8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ, Ч. 2 111

8.1. ТИСНЕНИЕ (БАСМА) 111

8.2. МЕТАЛЛОПЛАСТИКА 112

8.3. НАСЕЧКА (ТАУШИРОВАНИЕ) 114

Вопросы для самоконтроля: 116

ЛЕКЦИЯ 9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ, Ч. 3 117

9.1. ФИЛИГРАНЬ (СКАНЬ) 117

9.2. ГРАВИРОВАНИЕ 121

9.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СУСАЛЬНОГО ЗОЛОТА 126

9.4. ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА 127

9.5. РУЧНОЕ РЕЗАНИЕ 128

Вопросы для самоконтроля: 129

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 129