Сторожев М.В. (ред.) - Ковка и объемная штамповка стали. Справочник т2 (1189555), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Благодаря этим же обстоятельствам составля. ющие сплава, не вошедшие в твердый раствор, более равномерно распределяются по обьему металла. В силу различного структурного состояния литого и деформированного металла оптимальные температуры нагрева перед ковкой для слитков и ранее деформированных ваго~озон также не одинаковы н зависят от конкретных особенностей сплава, способов его получения и т. д. В некоторых случаях влияние перечисленных факторов на температуру нагрева перел ковкой весьма значительно.
При выплавке жаропрочных сталей из шкхтовых материалов повышенной чистоты температуры начала и конца ковки литого и деформированного материала близки и обычно разница между ними не превышает 20 — 30*С. Понышение температуры металла сильнее влияет на растворимость карбидов и интерметаллидов, чем увели. чение времени выдержки.
С увеличением выдержки при высоких температурах повышается запас пластичности у сплавов с большим содержанием карбидообразующих элементов. У сплавов же с большим со. держанием примесей в виде окислов и сульфидов после длительных выдержек пластичность не только не возрастает, а даже уменьшается. Поэтому Ковка увеличивать время выдержки надо так, чтобы окислы и сульфиды ие оказали более сильного влияния, чем не коагулированные и не растворенные карбиды и интерметаллилы. Температурный интервал ковки назначают на основании показателей пластичности при различных температурах, а также данных о фазовых и структурных изменениях в сплаве при нагреве под ковку, при нонке, охлаждении после ковки и последу.
ющей термической обработке поковок. Прн освоении новых сплавов их пластичность определяют испытанием материала в области высоких темпе. ратур па разрыв, изгиб, кручение, сжатие(осадку круглых образцов в то. рец до появления трещин) и техноло гическими пробами, т. е. ковкой слит ков и заготовок небольшого веса. Диаграммы рекристаллизации, по.
строенные по результатам исследована« образцов, закаленных в воде сразу после деформирования, в значитель. ной степени характеризуют коночные свойства сплава. Сплавы, в которых при деформировании процессы рекри. сталлизации развиваются незначи. тельно, более склонны н накапливанию остаточных напряжений, чем сплавы, обладающие большой скоростью ре. кристаллизации в тех же условиях. Сплавы первого типа при ковке допускают меньшие степени обжатий за один рабочий ход и требуют большей паузы для снятия остаточных напря. жений между двумя следующими друг за другом ходами.
При вытяжке ваго. товок из таких сплавов под молотами не рекомендуется наносить следующие друг за другом удары по одному и тому же месту. Осаживать такие заготовки под гидравлическими прессами следует ступенями деформации в !О— 15% с паузами между ниыи 5 — 15 сек. Величина зерна после деформации зависит не только от температуры и степени деформации, но и от исходной величины и формы зерна и состав. лающих фаз, их размеров и располо жения.
Большинство поковок из аусте нитной стали и сплавов на основе никеля изготовляют с несколькими на. гревами и подогревамн, поэтому при освоении новых сплавов необходимо исследовать влияние этих факторов ковкд В жаропрочных аустенитных сталях и никелевых сплавах интенсивный рост зерен начинается при прнближе. нии к верхнему температурному ин. тервалу ковки. При этом зона крити. ческих степеней деформаций в ряде случаев охватывает область от 0 до 15 — 20%.
Отсюда казалось бы, что для получения поковок с мелким зерном надо или ковать их вблизи нижнего предела температурного интервала, или, при ковке в области высоких тем. иератур, применять большие обжатия. Ковна при температурах, близких к нижнему пределу температурного интервала, исключается по следующим причинам: а) при малых степенях пожатий во время вытяжки в силу неравномерности распространения деформаций, проковывается достаточно только ме. талл вблизи наружной поверхности. Центральная зона заготовки достаточной проковки ие получает; б) при последующем нагреве в ме. галле, прокованном при пониженных температурах с критическими степенями деформации, неизбежен большой рост зерен; в) ковка при низких температурах непроизводительна и неэкономична.
Применение больших обжатий при ковке в области высоких температур ограничено пластичностью сплава и особенностями формообразования. Пластичность металла при обработке давлением зависит от напряженного состояния, свойственного выполняемой технологической операции. В заки. снмости от формы бойков, величины подачи н обжатий можно получить различное состояние пластичности металла при ковке. Максимальное развитие продольных шреи)ин и середине слитка происходит при вытвжке слитков плоскими бойками по схеме круг — круг. При вытяжке слитков бойками, радиус выреза которых близок к радиусу слитка, трещины в середине его не образуются.
То же наблюдается при ковке слитков ромбическими бойками с углом раскрытия 90 †1'. С даль. нейшим увеличением угла раскрытия бойков и повышением относительного 250 Особенности ковки и штамповки жаропрочнах сталей обжатия за проход (более )Π— (2«г« для низкопластичных материалов) в середине слитка начинают появляться продольные трещины. При вытяжке бойками, радиус выреза которых значительно больше ра. диуса слитка (г« = (),2«е! 3) й«»1 в середине его также начинают образо вываться трещины. Таким образом, наибольшая пластичность достигается при ковке слитков бойками с вырезом по радиусу, близ. кому радиусу заготовки. Однако та.
кими бойнами можно выполнять лишь небольшие обжатия. Поэтому их прн. меняют только для первоначального обжатия слитков нз малопластичных сплавов. Ковка ромбнческнми бойками с малым углом раскрытия (с« = 90 †: 95') связана с некоторыми трудно. стями из-за повышенной сложности манипулирования заготовкой и также ограничена относительно небольшими обжатиями, возможными и одной паре бойков.
Поэтому наиболее примени. мыми для ковки сплавов с пониженной пластичностью оказываются ромбиче. сине бойки с углом раскрытия )05'. Остальные бойки применяют для ков. ки сплавов с более или менее достаточной пластичностью. Образование поперечных трещин на поверхности заготовки в основном является следствием возникновения растягивающих напряжений в металле в месте перехода от недеформируемой к деформируемой его части. Чем меньше радиус сируглення бойков, тем выше этн напряжения и тем больше образуется трещин при ковке. Чтобы избежать поперечных трещин, рекомендуется скруглить бойки радиусом г = (0,2-:-0,25) Р» заготовки. При ковке слитков и заготовок по схеме квадрат- квадрат илн квадрат— прямоугольник — квадрат также воз. можно образование внутренних и иа ружных трещин: а) поперечных на поверхности при больших обжатиях вследствие возник.
новеннн растягивающих напряжений в металле в местах перехода от неде. формируемой к деформируемой части; б) поперечных на боковой поверх. ности по так называемому «невечному крету» вследствие возникновения боль. ших сдвигающих напряжений при превышении допустимых обжатий. Применение бойков с малым радиусом скругления способствует большому образованию трещин из-за концентрации напряжения; в) внутренних вследствие повышенного разогреве металла при превышении допустимых величин обжатий. Образованию таких трещин способствует ослабление металла включениями и рыхлостью, свойственными слиткам. Состояние поверхности слитка (ободранного или неободранного) также в значительной степени влияет на его пластичность при ковке.
После удаления со слитка дефектов (разгарных трещин, рыхлостей, подкорковых пузырей, засоров и т. п.) возможны в ),5 — 2 раза ббльшие обжатия, чем для неободранного слитка. Каждому сплаву в зависимости от его физико-химичесних свойств присущи свои конкретные режимы ковки. Однако при ковке аустенитных сталей и никелевых сплавов можно руководствоваться следующими общими положениями: !.
Первые обжатия слитков следует производить легкими ударами молота или небольшими рабочими ходами пресса. Величину обжатий надо увеличивать по мере проковкн литой структуры слитка. 2. Относительное обжатие за проход, кроме первого, должно составлять не менее 8эг«при ковке под прессом и 5«ч при ковке на молотах. При обжатиях, меньше указанных, дефорыации по сечению распространяются крайне не. равномерно, н металл в средней части оказывается непрокованным. 3.
Ковка повышенными обжатиями эа проход обеспечивает лучшую проковку материала. Однако величина возможных обжатий ограничивается пластичностью сплава н особенностями формоизменения. Наиболее высокие относительные обжатия достигаются при ковке под прессом. Применение широких бойков и больших подач также способствует повышению равномерности деформаций. Выполнение этих условий при ковке под молотами ограничено. Таким образом, ковку относительно крупных слитков предпочтительнее производить на гидравлических прессах, Ковка Относительные обжатия за проход при ковке аустенитиых жаропрочных сталей и никелевых сплавов состав.
лают (в %): иа гидравлических прессах — 15 — 8, иа молотах — 5 — 8. При приближении к нижнему тем пературному интервалу ковки отио сительные обжатия за проход следует уменьшать. 4. Суммарное (за нескольно перехо. дов с одного нагрева) обжатие при ковке слитков 'и заготовок в зависи. мости от свойств сплавов составляет 40 80ой 5 Для получении равномерной и достаточно мелкозернистой структуры при ковке заготовок за несколько вы.
носов нагрев их при последнем выносе рекомендуется производить до темпе. ратуры, меньшей интенсивного ростз зерен, показанной на диаграмме ре. кристаллизации данного сплава. Для большинства жаропрочных сплавов такой температурой является 1100— 1130" С. Заканчивать ковку при температурах нИжнего предела температурного интервала также не рекомен. дуется. В процессе ковки макро. н микро. структура слитков значительно из. меияегся. В случае деформирования литой структуры в ы т я ж к о й в одном направлении процессы рекристаллизации ограничиваются пределами строчек.
Лишь при высоких степенях деформации, когда межзерениые со ставляющие в значительной степени утоняются и разрываются, возможно срастание зерен, расположенных в со. седних строчках. При ковке всегда наблюдается деформация крис~аллитов литой структуры в разных направ. лениях. Однако в ряде случаев степень ее может сказаться недостаточной для того, чтобы уничтожить вытянутость зерен и мсжзеренных составляющих в одном направлении, что наблюдается при вытяжне без промежуточных оса док. При вытяжке в вырезных бойках, когда уширение незначительно, дефор. мания кристаллитов в одном напра.
аленин болыпе, чем при вытяжке пло. сними бойками брусков прямоугольного сечения. Одинаковая кряковка грубой литой структуры при вытяжке прямоугольных заготовок плоскими бойками дости гается при уковке, в 1,25 — 1,5 раза меньшей, чем при вытнжке в вырезных бойках как круглых, тан и прямо. угольных заготовок. Понтону в тех случаях, когда пластичность сплава достаточна, а форма и размеры загоговок позволяют вести вытяжку плоскими бойками по схеме квадрат— прямоугольник †квадр, такая схема вытяжки предпочтительнее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
