Лекция 5 (1005567), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По мере увеличения величины суммарногоукова в середине слитка начинает образовываться волокнистаямакроструктура и распространяется к ее периферии. Последующейтермообработкой макроструктуру изменить очень сложно.литая структурапосле протяжкис 4…6 кратнымуковомпосле 10кратного уковаТермомеханический режим ковки и штамповкиВлияние на механические характеристики- Характеристики прочности (σВ, σТ, σ-1) в процессе ковки значительноне меняются по сравнению с литым металлом при у>10.- Сильно меняются характеристики пластичности (δ, ψ, KCV)В связи с волокнистой макроструктурой свойства в различныхнаправлениях оказываются различными.Поэтому рассматривают продольные, поперечные и наклонныеобразцы.Продольные образцы лучше поперечных, а в поперечных –тангенциальные лучше радиальных.При у=10 характеристики пластичности продольных образцов всреднем повышаются: δ на 10%, ψ на 15%, KCV на 20%.В тех случаях, когда желательно уменьшить разницу междусвойствами в продольном и поперечном направлениях, делаютпредварительную деформацию обратного знака – осадку.Термомеханический режим ковки и штамповкиДля устранения неоднородности механических свойств у поковоктипа штамповых кубиков производят ковку по трем осям координат –чередованием максимальных деформаций в различныхнаправлениях.Рекомендуемый уков для деталей различного назначения1.
Ковка из слитка. В технических условиях не оговорена величинаукова. Чтобы гарантировано проработать среднюю часть слиткау=2,5…3,75.2. Ковка из слитка. В процессе работы детали есть возникаютнапряжения в одном направлении (например, колонныгидропрессов работают на растяжение и изгиб – т.е.максимальные напряжения растяжения-сжатия возникают вдольоси колонны). В этом случае у≥5.3. Ковка из проката уmin=1,3…1,5.Термомеханический режим ковки и штамповкиВлияние ковки на микроструктуруОдна из основных задач ковки – получение мелкозернистой структурыпоковки.В том случае, если после ковки производится термическая обработка(для сталей, имеющих фазовые превращения), то возможноисправление крупнозернистой структуры.Однако желательно так проводить ковку, чтобы в дальнейшем неподвергать поковку высокотемпературной термической обработке.Если металл не имеет фазовых превращений (например, 12Х18Н9Т идругие стали аустенитного и ферритного класса), то термообработкойдобиться мелкозернистой структуры не удается, поэтому ковка такихсталей имеет определяющее влияние на микроструктуру материала.Иногда ковку проводят за несколько нагревов.В этом случае степень деформации за последний вынос определяетсятаким образом, чтобы не допустить роста зерна на последнем этапе.Температура нагрева поковки перед последним выносомкорректируется в меньшую сторону.Термомеханический режим ковки и штамповкиСуществуют специальные диаграммы, позволяющие выбратьтемпературу подогрева поковки (температуру выноса), взависимости от величины укова.При выборе степени деформации за одно нажатие следуетучитывать величину критических деформаций в соответствии сдиаграммами рекристаллизации.Влияние скорости деформации.Следует различать скорость деформации и скоростьдеформирования.Скорость деформирования – это величина, определяемаяскоростью движения деформирующего инструмента и имеющаяразмерность м/с.Скорость деформации – является производной от степенидеформации по времени и имеет размерность с-1.Термомеханический режим ковки и штамповкиεh =H0 − HH;= 1−H0H0ε =dε hdH1=−×dtdt H 0Приближенно среднюю скорость деформации можно оценитьследующим образом:εСР ≈VИНСТР СРlСРОриентировочные значения скоростей деформации и деформированияможно оценить по следующей таблицеСкоростьдеформирования, м/сСкоростьдеформации, с-10,05…0,0150,03…0,06КГШП0,1…0,51…5Винтовые прессы0,5…0,82…10Паровоздушные молоты5…810…250Высокоскоростные молотыДо 30>100Гидравлические прессыТермомеханический режим ковки и штамповкиСкорость деформации в значительной мере влияет на величинунапряжения текучести.
Для практических расчетов можноиспользовать следующую формулу:εσ s = σ 0 + k lnε0Влияние схемы напряженно-деформированного состоянияНДС в сильной степени влияет на пластические свойства материала.Наибольшую пластичность материал имеет при схеме всестороннегосжатия. Величина всестороннего сжатия определяется среднимгидростатическим давлением:σ1 + σ 2 + σ 3p=3Чем больше отношение p/σв гидростатического давления квременному сопротивлению, тем больше ресурс пластичности, т.е.тем большую степень деформации может выдержать материал безразрушения.Термомеханический режим ковки и штамповкиВ зависимости от пластических свойств материала следует выбирать схемуНДС:1. Если δ<40% - рекомендуется схема всестороннего сжатия,2. Если δ=40…60% - одно напряжение может быть растягивающим,3.
Если δ>60% - влиянием НДС на пластические свойства можнопренебречьδ - относительное удлинениеДля самостоятельной проработкиМеханизация и автоматизация при нагреве (рис.4, 5, 7-11).Схема подъемно-захватного приспособления для слитков.Схема клещевых захватов для загрузки и выгрузки камерных печей..