Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Однако регулирование величины линий течения изменением размеров зерен и скорости деформирования нерационально. Наиболее рационально для устранения линий течения предварительное (до штамповки) деформирование листового металла, обеспечивающее величину деформации несколько большую, чем деформация в пределах площадки текучести. Эту деформацию обеспечивают или холодной прокаткой с малыми обжатиями (" дрессировка" ) или гибхой в спепиальных зальцах типа правильных, но с регулируемым изгибом. Этими мерами можно предупредить образование линий течения, но следует помнить, что они обеспечивают лишь временное устранение площадки текучести.
За счет диффузионных и релаксвционных процессов может произойти изменение строения зерен, ~рн котором опять появится плошддка текучести. Восстановление площадки текучести после "дрессировки" происходит медленнее, а после изгиба площадка текучести может появиться через несхолько часов. Поэтому применять гибку для устранения линий течения желательно непосредственно перед штамповкой. Сезонное растрескивание.
Впервые зто явление было обнаружено на латунных гильзах снаряженных патронов при их хранении. Самопроизвольно, без воздействия внешних сил, на гильзах образовывались трещины, причем чаще это наблюдалось весной и осенью. В результате исследований было выявлено, что сезонное растрескивание происходит вследствие того, что в результате межкристаллитной коррозии нарушается спаянность зерен и поэтому остаточных напряжений первого рода оказывается достаточно для разрушения ослабленного коррозией изделия.
Для латуней реагентом, существенно ускоряющим межкристаллитную коррозию, являются пары аммиаха, содержание которых в воз1бхе увеличивается в более влажные осенние и весенние периоды. Вероятносп растрескивания можно уменьшить путем снятия остаточных напряжений, которые не только создают разрушающие (растягивающие) силы, но и существенно ускоряют протекание межхристаллитной коррозии.
В тех случаях, когда, например для гильз, недопустимо уменьшение прочностных свойств металла, созданных упрочнением при холодной деформапии, рекристаялизационный отжиг исключается и рациональной термообработкой является возврат, снимающий остаточные напряжения первого рода и почти не сказывающийся на прочностных характеристихах изделия. Вторым способом борьбы с сезонным растрескиванием является нанесение на поверхность изделия защитных пленок (лаки, пластмасса), уменьшающих хонтакт поверхностей деталей с атмосферой.
Сезонное растрескивание наблюдается не только в латуняк, но и во многих других металлах и сплавах. Даже в аустенитной, коррозионло-стойкой стали межкристаллитная коррозия может иметь место, особенна при повышении температур до 400 'С. Воздействовать на интенсивность межкристаллнтной коррозии можно изменением химического состава. В частности, в аустеннтных сталы уменыпение содержания углерода и дополшпельное легирование титаном (08Х18Н10Т; 12Х!8Н10Т) делает эти стали несклонными к межхристаллитной коррозии, а следовательно, и к сезонному растрескиванию.
Старение. Оно заключается в том, что с течением времени прочностные свойства металла увеличиваются, а харахтеристики пластичности уменьшаются. Старение связано с диффузионными процессами, в результате которых происходит накопление препятствий движению дислокапнй. Такими препятствиями могут быть скопление инородных атомов вокруг дислокаций, выделение субмихроскопических объемов твердого раствора с резко повышенной концентрацией растворешюго компопента и т.п. Упрочнение н соответствующее увеличение накопленной потенциальной энергии облегчает протекание диффузионных процессов и способствует интенсификапзш процесса старения.
Различают естественное старение, проискодящее при комнатной температуре, и искусственное (термическое) старение прн нагреве. При холодной штамповке естественное старение может сказаться на допустимой деформации и привести х увеличению брака по разрывам. В сталях интенсивность старения возрастает с увеличением содержания кислорода и азота. Установлено, что азот окззывает большее влияние на старение, чем утлерод, вследствие его более высокой 2б 27 растворимости в феррите при комнатной температуре и большей скорости диффузии.
Присадка алюминия уменьшает склонность сталей к старению благодаря тому, по азот и кислород, взаимодействуя с алюминием, образуют нитриды и оксиды, которые не могут перемешаться в решетке феррита. 1.6. Испытания ьгсталла Ранее было отмечено, что создать единый критерий штампуемости, характеризующий поведение металла при всех операциях листовой штамповки и их разновидностях, не представляется возможным. В настоящее время приближенную оценку штампуемасти можно получить на основании результатов испытания металлов ках способами, регламентированными ГОСТвми, так и дополнительно разработанлыми.
Кроме обязательных стандартных испытаний металла, таких, ках определение химического состава, оценка микроструктуры, нспьпание на растяжение, разработано много так называемых технологических проб. Часть из нвх также вошла в стандарты [1], например, испытание на знакоперемснный изгиб и проба по Эриксену. Остыювимся коротко на характеристике некоторых технологических проб и на тенденциях совершенствования методов испытания металлов. По ГОСТУ при испытании на растяжение обычно определяются две основные харыстсристики: о, — временное сопротивление и е относительное удлинение.
А для деформируемых материалов в некоторых ГОСТак (например, ГОСТ 11701-84) даны рекомендации по определению величины равномерного относительного удлинения е, и истинного предела прочности Р о„„ = Р„ где Р,„- максимальное усилие в момент возникновения шейки,- à — площадь поперечного сечения образца в момент начала образования шейки), а также коэфФициента анизотропии Я, [1]. ьаа/Й Коэффициент Л, = " определяет соотношение между измом(ч,л нснием ширины и толщины плоского образца в условиях линейного напряженного состояния. Здесь Ь, и Ь вЂ” начальная и конечная шири- на образца в зоне равномерного удлинения, а з, и з — начальная и конечная толщина образца в той же зоне.
Кроме коэффициента анизотропии л„могут определяться коэффициенты анизотропни свойств в плоскости листа Я . Для металлов с кубической решеткой целесообразно определение коэффициента апизотролии Я при испытании на растяжение вдоль направления прокатки и под углом 45' к нему. Коэффициент л, характеризует возможность появления и высоту фестонов, возникающих при вытяжке осеснммстрнчпых деталей. Заметим, что соотношение между деформациями по разным направлениям обратно пропорционально соотношению между значениями прочностных характеристик в тех же направлениях.
Кроме отмеченных ранее похазателей, целесообразно также определение предела текучести физического о„если есть плошддка текучести, и условного о„„если площадка текучести отсутствует. Условный предел текучести соответствует возникновению остаточной относительной дсформапии удлинения, равной 0,2 %. Эти дополнительные показатели позволяют более точно судить о штампуемости, чем о, и с. Считается, что способность к вытяжке тем больше, чем больше отношение о,/о, н чем больше значения г„и Я,. Первые два показателя до некоторой степени характеризуют способность к упрочнению, а практика показывает, по более улрочняющиеся металлы допускают большее формонзменение при вытяжке.
Показатель и, характеризует способность сопротивляться локальному утопали~о при вытяжке, и с увеличением и, утонсние уменьшается, а, следовательно, опасное сечение способно передавать большее усилие, что приводит к увеличснюо допустимого формоизменения. Из практихи штамповки установлено, что наиболее пригодны для вытяжки металлы, имеющие следующие показатели: с, > 25 %; о,/о, = 1,4...1,7 н Я, =- 1,4...1,8 [1,3]. Приведенные показатели, определяемые при испытании на растяжение, до некоторой степени позволяют судить о способности металла к вытяжке. Однако при оцснхе способности к вытяжке металла по приведенным выше показателям обнаруживается их недостаточная точность.
Это вынуждает изыскивать иные способы испытания металлов. В этом плана было предложено значительное количество так называемых технологических проб, нанболес интересные из хоторых частично будут рассмотрены ниже. В ГОСТах на листовой металл из технологическнк проб обычно предусматривается испытание на перегиб и испытание на глубину выдавливания сферической лунки по Эриксону.
Придедгяие д ппгодноиу ПляджгяиЮ У-а пидгеаид гдн Рис. 1.4. Схема испапаииа иа перегиб Схема нспыгания на перегиб представлена на рис. 1.4. При этом испытании определяется число перегибов до разрупгення. По суги это испытание является испытанием на малоцихловую усталость, и до некоторой степени результаты этого испытания указывают на способность металла противостоять знакопеременнаму изгибу. Большое распространение получило испытание на выдавливание по Эриксену (рис. 1.5).
Прн этом испытании круглая нлн квадратная заготовка 1, вырезанная из испьпуемого металла, зажнмается между матрнцей 3 и вкладышем прижимного кольца 2 так, что течение металла между ними исключается. Выдавливание лунки осуществляется пуансоном 5, имеющим сферический рабочий торец и закрепленным на ползуне 4 шпинделя прибора, до появления трещины, наблюдаемой с помощью зеркальца, установленного на корпусе прибора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
