Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 1 (Mashinostroenie, 1985)(ru)(L)(T)(285s) (813576), страница 43
Текст из файла (страница 43)
В то же время работа деформации А с увеличением размеров слитна (поковки) растет. Например, для куба длиной ребра а отношение 0?У = 6/а, Во сколько раз увеличилось а, во столько раз уменьшилось отношение 0?Р. Уменьшение отношения 0?У влечет за собой снижение потерь тепла через инструмент и излучением в окружающую среду. С другой стороны, благодаря увеличению работы деформации А при ковке крупных поковок тепловыделенне внутри поковки за счет теплового эффекта возрастает. Очаг деформации у крупных поковок более удален от контактных и св~ бодиой поверхностей, чем у мелких заготовок. Оба фактора — большее тепловыделение н меньшая удельная потеря тепла — обусловливают у крупных поковок температуру осевой зоны более высокую, чеы у мелких заготовок.
Повышение температуры нагрева слитка перед ковкой и снижение температуры поверхности в конце ковки в сочетании с тепловым эффектом за счет работы деформации повышают градиент температур между поверхностью и осевой зоной. Благодаря этому увеличивается доля сжимающих напряжений, действующих на осевую зону в процессе протяжки.
Повышение температуры нагрева слитка способствует росту пластичности, интенсифицирует днффузионные процессы; гомогенизацию химического состава и структуры, рекристаллизацню и, как следствие, разупрочнение и <ззлечиваниеь дефектов Все зто позволяет вести казну с большими обжатнямн за ход пресса, сократить число подогревов, повысить качество поковок и производительность ковки.
Понижение температуры конца козни в ряде случаев действует з этом же направлении. Учитывая все перечисленное, сле. дует различать допустимый и рациональный температурные интервалы имки. Долустиммй интервал является универсальной характеристикой данной стали (сплава) для обработки давлением.
Он не зависит от размеров и формы поковки, процесса, операции, оборудования и др. Допустимый тем- пературиый интервал ковки устанав. лнвэют по результатам исследования на образцах механических свойств (пластичности, сопротивления деформации и упрочнеиия), а также рекристаллизацни (первичной, собирательной и вторичной) металла, подлежащего деформации. Рациональный интервал устанавливают на основе допустимого интервала н опыта освоения технологического процесса изготовления конкретной поковки в нонкретиых условиях данного нузнечного цеха (кузнечно-прессовое, оборудование, печь, расстояние от печи до машины, инструмент и т, и,) и последующей термической обработки с учетоы требований к металлу поковки по ТУ.
Если нет ТУ, температурный интервал должен быть таним, чтобы обеспечивалнсь наилучшая структура и свойства металла поковки. Методика установления допустимого температурного интервала ковки следующая. Из слитна, если требуется установить температурный интервал ковки литого металла, в трех взаимно перпендикулярных направлениях (ансиальиоы, радиальном и тангенциальиом) вырезают образцы для механических испытаний из различных зон слитка: столбчатой, равноосной и осевой.
Механические испытания прободят на растяжение, нручение и ударный изгиб ' при 20 — 1300'С. Столь широкий диапазон температур вызван необходимостью выявить зоны пониженной пластичности или хрупкости и учесть их при назначении режимов нагрева и охлаждения. По зависимости показателей пластичности бв, 5, ф, у, прочности ав,в, ав, аш, тв в, тв, УдаРной вЯзкости КСУ и ковкостй Кц от температуры строят диаграммы иластичнасти, По иим находят область теыператур наиболее высокой пластичности и наиболее низного сопротивления деформации. С учетом необходимости создания резерва температуры (на ошибку пирометрии, существующий неуправляемый перепад температур по высоте, длине и ширине печи др.) устанавливают допустимый температурный интервал ковки.
Это температуры, при которыя металл имеет наиболее высохие значеяия пластичности, ударной вязкости н наиболее низкие значения прочности. По нривым прочности устаиавливаюэ $ ! $$1 $1 ! $$1 ! ! $1 твмпврдтурныв интьрвдлы ковки и оьъьмной штамповки Продолжение табл. Продолжение табл.
! Мнннмальная температура окоптанн» «овкн Максимальная температура на. грена металла перед ковкой Макснмальная температура нагрева металла перед ковкой Ннтенснваое Про~ламввааве Сталь (сплав) Сталь (сплав) Слпток Заго- товка Заго- товка Заго- товка Слиток Слнтак Слиток 750 ?50 800 1220 1220 800 12ХНЗА, 20ХНЗА, ЗОХНЗА 1220 1220 40ХН2МА 800 800 750 750 1200 1200 45ХНМ 1220 1200 800 ВОО ?ОО 700 750 700 700 700 700 760 700 . 760 700 800 800 850 700 700 700 700 700 700 700 700 750 800 850 800 800 800 Ж)0 800 800 800 800 800 800 800 800 800 750 800 800 800 800 800 860 800 !220 $200 1200 1260 $220 $220 1240 1220 1220 1220 1200 $2Х2Н4А 20Х2Н4А ЗВХС 15ХМ 20ХМ ЗОХМ, ЗОХМА 34Х)МА 35ХМ 75 ХМ 40ХФА 50ХФА 1260 1220 1260 1220 1260 $200 1250 ! 180 ООХГ 1220 1220 800 800 750 750 850 900 900 900 800 800 800 780 700 1240 700 1240 800 12Х1МФ, 20ХЗМВФ 850 800 800 800 850 850 850 850 $180 1220 25Х)МФ 800 800 750 800 850 750 800 1200 1200 15Х5М $ХЗМ) 800 780 700 800 700 780 1240 1180 ЗОХ2Н2МФА 800 850 850 800 800 780 ! 780 ! 850 750 1180 ЗВХНЗМФА 1!80 750 700 700 800 800 800 850 800 850 850 850 750 700 700 700 700 700 800 700 800 800 800 800 800 800 860 800 !200 1240 1250 1200 1220 1240 1200 1200 !ВХГТ ЗОХГС, ЗОХГСА 35ХГСА ЗВХГН 850 800 850 800 750 1240 780 700 700 800 1240 34ХНЗМА, 34ХН1М, 34ХНЗМ ЗВХ2Н2МА, 40ХН2МА, )ВХ2Н4МА )ОХ14Г)4Н4Т, 12Х17Г9АН4 1160 1170 1160 1!70 800 900 800 900 800 900 800 900 700 800 700 1200 1200 800 тьрмичьский рвжим ковки и оьъвмной штАмповки 40Х13 14Х17Н2 12Х)7 ОВХ17Т 15Х25Т ОВХ22НОТ 12Х2)НВТ Р)8 55С2, 60С2, 60С2А ШХ)5, ШХ15СГ 9Х1, 9Х2, 9ХФ, 9Х2МФ 90ХМФ 9ХС 95Х 18 У7, У7А УВ, УВА, У)0, У )ОА У)2, У!2А Х)2М Х!2Ф) ХВГ 7ХЗ 5ХГМ 5ХНМ 4Х2В2МФС 6Х6ВЗМФС, ВХ4ВЗМЗФ2 ОВХ!3 12Х13 20Х13, ЗОХ13, )ЗХ!!Н2В2МФ $200 $250 !220 1220 $160 1200 $180 1200 1200 1150 1180 1180 1180 1180 1!50 1150 1150 1170 1160 $150 1180 120О 1240 1220 1180 1220 1230 1250 1200 1230 1250 1220 1160 1180 1180 1200 1200 1150 1180 1180 1180 1180 $180 1180 1160 11?О 1160 1180 $180 $200 1240 1220 1180 1200 1230 1250 850 900 900 900 ВОО 800 800 850 800 800 800 800 800 850 800 800 800 850 850 800 800 800 800 850 800 850 850 850 800 800 800 800 800 800 800 850 700 720 750 760 800 850 700 720 700 800 850 ?50 800 700 700 850 800 850 800 750 800 800 800 800 800 ' 800 800 850 700 720 750 760 800 850 750 750 700 темпердтуриыг: интервалы ковки и онърмиой штймповки 223 Продолжение табл.
Продолжение табл. 1 Минимальная температура окончания ковки Минимальна» температура окончания ковки Максимальная т мпсратура на- грава матачла перед невкой Макси мал юг ая температура на грена металла перед ковкОВ Инте,к'нввс ' сбжатнг Проглажнваниа Интгиснвнсс сбжатна Сталь (сплав) Проглаживаниа Сталь (сплав! Заго- товка Зато.
тов«а Загп- тсвиа Заго- товка Заго- товка Зато. гонка Слиток 'антон Слиток Слитон Слиток Слиток 1170 1170 ХН35ВТ 850 850 850 850 ВаО 850 850 1180 10Х17Н13М2Т, ОВХ 151 124В4ТР 1180 Х Н35ВТЮ ХН78Т 900 850 900 850 900 850 900 850 1110 1220 1110 1220 850 850 850 1160 10Х 17Н 13МЗТ, 09Х14Н19В2БР1, 45Х 14Н14В2М 850 ! 160 1180 ХН67ВМТ1О 950 950 950 950 1180 12Х18Н9, 17Х 18519, !2Х18Н12Т 850 1200 850 800 800 1200 ХН77ТЮР, ХНВОТБЮ, ХН70ВМЮТ 1180 1180 900 900 900 900 1200 850 850 850 850 1200 12Х18Н9Т, ОВХ18Н10, 12 Х 18Н 10Т ХН70ВМТЮ ХН65ВМТЮ ХН75ВМЮ 950 950 1040 950 950 !040 950 950 1040 950 950 8340 1170 1180 1180 1180 1180 1!ВО 950 900 850 ОВХ 1ВН !ОТ 900 1220 1!80 40Х9С2, 36Х18Н25С2, 18Х12ВМБФР 850 850 1200 1200 850 900 900 850 1230 1230 15Х12ВНМФ, 20Х12ВНМФ 1ВХ11МНФБ 900 800 37Х12НВГВМФБ 09Х14Н19В2БР1 1170 1220 1180 ! 1160 800 800 800 800 1220 ага ааа ОВХ16Н!ЗМ2Б 31Х19Н9МВБТ 850 850 880 900 1220 1230 а ага 800 850 20Х20Н14С2, 20Х25Н2ОС2 1170 1170 800 900 800 900 20Х23Н13, 20Х23Н18 1220 1220 222 термическиЙ Режим кОВки и ОБъемнОЙ штАмпОВки температуру резкого падения прочностных характеристик, т.
е. температуру начала разупрочнения. Склонность металла к рекрнсталлизации, и в частности к образованию крупного зерна и грубой разнозернистости, выявляют путем построения диаграмм рекрнсталлизации П1 рода, на которых отражают размеры зерен и особенности микросктрунтуры в состояниях после деформации, а также после стандартной для данного сплава термической обработки. По диаграмме рекристаллиэации П1 рода выбирают температурную зону деформации, прн которой после термической обработки прошла первичная или собирательная рекристаллнзация, и структура состоит из однородных без разноэернистости зерен требуемого номера.
Таким образом, па диаграммам пластичности и рекр исталл ива цни устанавливают допустимый температурный интервал ковки. Особое значение имеет установление температуры нагрева перед последним (или последними! выносом при ковке крупных поковок. Когда деформация невелика, производится проглаживание, правка, отрубка и т. п. Известно, что после нагрева в печи крупных заготовок температура внутренних слоев не успевает снизиться за время переноса из печи к прессу, а также в процессе самой козни. В этом случае высокая температура нагрева, способная вызвать образование очень крупных зерен в сочетании с критическими степенями деформации, может привести к нежелательной структуре как микро, так и макро. Поэтаыу для обеспечения требуемого разиера зерна и свойств металла температура нагрева для последних выносов должна быть неже, чем для первых.