Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 1 (Mashinostroenie, 1985)(ru)(L)(T)(285s) (813576), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Волокнистое строение по всему се. чению наблюдается только при 10- кратной и более степени уковки. Волокнистое строение после ковки высоколегированных сталей в отличие от обычных инструментальных и конструкционных сталей наблюдается даже при 8-куатной степени уковки, 5!Т КОВКА ЦВЕТНЪ|Х МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ и, егпа Удд дд дд Гд дд дд сд 516 КОВКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ Это обьясняетсн в высоколегирован. ных сталях меньшей протяженностью (чем в обычных сталях) второй зоны крупных столбчатых дендрнтов из-за большего переохлаждения расплава при кристаллизации более легированных сплавов и значительно меньшей массой слитков.
Осадку необхо. димо производить, выполнив мероприятия, способствующие повышению равномерности деформации. Уменьшение и даже полное уничтожение зон затрудненной деформации может быть достигнуто путем применения бойков с чистой гладкой рабочей поверхностью; горячих прокладок из мягкой стали; антифрикционных смазочных материалов; осадки дисков стопой с поворачиванием дисков разными торцами друг к другу по мере осадки, Повы|пение качества рабочей поверхности бойков в значительной степени снижает коэффициент трения и обеспечивает условие повышения равно. мерности деформации, Это условие еще более справедливо для подогретых до 350 †4 'С бойков, Использование смазки также резко снижает коэффициент трения. В качестве смазочного материала при ковке аустеннтных сталей применяют смесь жидкого стекла с графитом или стеклянный порошок и стеклянную вату, которые одновременно служат и тепловой изоляцией между металлом и бойком.
Для удобства пользования в производстве такие смазочные материалы наносятся на картонные или асбестовые прокладки, При ковке дисков из высоколегированных жаропрочных сталей благоприятное изменение схемы напряженного состояния достигаетсн применением горячих прокладок нз мягкой листовой стали и спаренной осадкой заготовок. Основным условием при. нудительного течения металла вблизи контактов является более низкий предел текучести материала прокладки по сравнению с материалом заготовки при температуре ковки, Последнее достигается выбором материала прокладок, а также условиями нх подогрева.
Наиболее целесообразно производить нагрев прокладок совместно с заготовками и подавать их под пресс в виде стопы во избежание нх быстрого остывания. Прн ковке заготовок аа несколько СТАЛЕЙ И ЦВЕТНЪ|Х СПЛАВОВ нагревов осадку заготовок с проклад. ками целесообразно производить на последнем н предпоследнем выносе. Для высоколегированных жаропрочных сталей толщина прокладок 3 выбирается из соотношения размеров осаживаемой заготовки Р|Н 4Р диаметр заготовки перед осадкой; Н— высота заготовки перед осадкой). Для заготовок с Р/Н = 1,5.—: 3,0 3 = 40,07 —:О,1) Н; для заготовок с Р/Н = 3,0 5,0 8 = (0,!см0,12) Н.
Применение прокладок с соотноше. пнем размеров Р/Н ) 3 обеспечивает получение поковок с меньшей выпуклостью на свободной поверхности, чем при обычной осадке. Осадка заготовок в стопе применя. ется для повышения равномерности деформации в заготовках с болыиим соот. ношением Р,'Н, 3. КОВКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Ковка цветных металлов и сплавов имеет свои особенности, существенно влияющие на технологические процессы. В ряде случаев ковка цветных металлов и сплавов применяется как предварительная обработка исходаого слитка с целью повышения равномерности структуры металла, уменьшения размера зерна при последующей штам.
нонке. Наиболыпее применение в современном машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности получили алюминиевые, магии. евые, медные и титановые металлы и сплавы. При установлении режима обработки металлов и сплавов следует учитывать, что на качество металла кованых заготовок и полуфабрикатов влияют исходная структура слитка, металлургическая природа слитков, состояние поверхности слитков (т.
е. подготовка их к ковке), температурный режим нагрева и ковки, напряженно.деформированное состояние металла, фазовое состояние металла, а также степень н скорость деформации. Ковка слитков нз цветных сплавов протяжкой в одном направлении при достаточных степенях обжима приводит к нзмсльчению зерна с образованием волокнистой структуры. Прн этом существенно повышаются показатели механическим свойств, ио одновременно возникает их анизотропня в продольном и поперечном направлении.
Анизотропяю свойств в слитках можно устранить ковкой металла слитка в трех взаимно перпендикулярных направлениях нли по схеме осадка— протяжка — осадка. На качество металла поковок влияет также внутрикрнсталлитная ликвация. Так, например, лнквацня марганца в слитках некоторых алюминиевых сплавов резко ухудшает структуру и свойства металла. Слитки и заготовки цветных металлов перед нагревом с целью предотвращения поверхностных дефектов при ковке подвергают обтачиванию. Дефекты небольшой глубины (до ! мм), как правило, удаляют абразивной обработкой, Качество поковок определяется правильно выбранным термомеханнческнм режимом ковки. Основными критериями, которые определяют тсрмомеханическнй режим ковки, являются температура нагрева сплава, степень деформации, скорость деформации и вид напряженного состояния.
Для обеспечения оптимальных условий ковки н получения качественных поковок необходимо соблюдать требуемый интервал температур начала и конца деформации. На рис. 3 показано влияние отношения Т)Тал на прочность некоторых цветных металлов и сплавов. При установлении режима обработки необходимо учитывать значение дону.
стимой степени деформации сплава, которая определяется пластическими свойствами. Допустимые степени деформации цветных металлов и сплавов меньше для литого и крупнозернистого металла, а также для металла, находящегося в мнагофазном состоя. ини и имеющего гексагональную кристаллическую решетку по сравнению с металлом, предварительно деформированным с мелкозернистой структурой, находящимся воднофазном состоянии и имеющим кубическую гранецентрировапную кристаллическую решетку.
Хорошее качество металла поковок нз цветных металлов н сплавов обе. спсчивается при условии, когда величина осуществляемой степени деформации, особенно на последнем пере. Тд Вд |д д 05 дб ду Цд др юенппраюдрд Ряс. 3. Веяянмс стношсммм абсолютных температур дсфармамя» |Г| и плавленая |Г„ | ходе, не совпадает с ее критическими значениями по диаграмые рекрнсталлн- зацнн.
Повышеннескоростидеформации может привести к незавершеиню про- цесса рекристаллнзации н неполному разупрочиению, что вызовет рост сопротивления деформированню и уменьшение пластичности, Методы ковки и внд напряженного состояния в зависимости от пластич- ности сплавов следует определять по схеме главных напряжений. Металл будет иметь большую пластичность при схеме, когда наблюдаются в мень.
шей степени растягнвающие напряже- ния и в большей — сжимающие. Относительно невысокая пластич- ность и неболыпое сопротивление де формированию ал|оминиевых и дру- гих сплавов наблюдается прн ковке на плоских бойках и обработке в от- крытых ручьях штампового инстру- мента. При деформировании сплавов на плоских бойках схемы ковки разделя- ются на простые (а, б), когда ваго.
товка подвергается только осадке или протяжке, и сложные (в — д), представ. ляющие собой сочетание двух простых схем (рис. 4). Алюминиевые сплавы, Деформируе. мые алюминиевые сплавы делятся на трн группы: мягкие или пластичные (тнпа АМц, АМг, АВ) с пределом прочности оа =!00 —:300 МПа н удлинением б 10+ 20 са 521 ковка цвнтных мктдллов и сплавов 520 ковкл высоколнгировлнных стллки и цвптных сплавов ° схалмг ' оа, маа асккдмгм оа цым д Продолжение табл. 27 л ьм Г:с мпа юао гш ю лы ыю Температура, 'С 50 ~ 100 ~ 150 ~ 200 ) 250 ! 500 / 350 ( 400 ) 500 гга ю гаш- 5, 0,0 гппп ! 5,9 6,9 !0,4 6,7 7,3 10,4 11,0 !1,1 !З,З Ф% 23,2 ! 31,9 ~ 45,5 5 10 ' 5 10 гасо аа юоа о пао С;С 4'ск коогм 5, !0-4 5 67,2 ~ 85,2 ~ 99,8 ~ 99,8 ~ 99,8 ~ 83,9 о о гю .юо го лю лю аап с, с с,сд, гг аг жккам7м Па па Раг с ла уаа пою.
юо по ггп гоар гао гп гаро гао дг га ао гяю юю юоо ао по о о гоо гпп ааа с, с сг а о о гцг гюо поо с, с ау рнс. т. лнлгра . т. д аммм леформпроплппя нагппопмх сплапо04 а — млз; 0 — мхг; 0 — млз; 0 — мл14 27а. Свойства некоторых цветных сплавов при 20 'С н температуре сверхпластичности (по зарубежным данным) Соотоо оплзэл, % А1-ЗЗ Сп-7 Мй А1-25 Сц-! 1 Мй А1-14,1 Сц-4,7 )к)! А1-27,2 Сц-5,2 Я А!-8,2 М8-4,75 Я А1-9,5 М8-3,4 Я А1-6,5 М8-7,2 Я А1-11 Я-4,9 Х! А1-6,4 Н! А1-7,0 Я А1.11,7 5! А1-!7,0 51 2 2 18 3 20 17 !7 22 32 49 37 21 600 600 520 13!О 580 200 400 320 2!О 200 480 320 0,46 — 0,72 0,47 — 0,70 0,35 0,43 0,4 0,23 0,34 0,5 0,37 О,!7 0,28 0,29 340 320 310 370 240 470 220 240 240 190 2!О 210 480 480 550 500 550 500 500 550 550 550 550 550 Прп температуре 20'С.
Прп температуре сперхплостпчзостп. вых деформнруемых сплзнов относятся железо, кремний, натрий, кальций и другие элементы, Наиболее сильное влияние при ковке иа свойства сплавов оказывают температура нагрева сплава, скорость деформации н степень деформации. Температурные интервалы ковки онределяются по диаграммам пластичности, кривым течения и диаграммам состонния соответствующих систем сплавов, Температура начала и конца канин, допустимые степени и скорости деформации для некоторых сплавов см.
в табл. 36 гл. 1, Диаграммы их деформнрования приведены на рис. 6,9 гл. 1. В табл. 27 даны механические свойства сплавов при различных температурах и скоростях деформации. ! !5,6 ! 22 1 28,9 1 35,7 1 41,7 48,8 15,3 21,5 28,2 ~ 34,8 40,8 48.! 18,3 24,1 30,6 37,0 42,9 50,1 Днагрзмлгы рекристаллизации обработки этих сплавов свидетельствуют о том, что критичесние деформации их составляют 10 †го. При степенях деформации за один обжим ниже и выше нритических, т, е, ниже 4% н выше !5 — 20%, не наблюдается рекристаллизация силапов, и зерна получаются мелними.
Из диагралслг рекристаллизации видно некоторое увеличение разлгеров зерна с повышением телгпературы прн данной степечн деформации. Более высокаи теыпература окончания козни способ ствует росту зерен вследствие протекания собирательной рекристаллизации, ноторая наблюдается в период остывания поковки после прекращении козни до температуры, соответствую- щей прекращению процесса рекристаллизацни. Допустимая степень деформации за одни обжим определяется по диаграммам дефорлсировзнип для отдельных групп сплавов (см. рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
