Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 2 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813577), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Длв описания структурной сверхпластнчпости чаще всего используют эмпирическое уравнение и Кеппен, (29) Из этого уравнения следуют выра. жеиия, определяющие йоказатели деформацнонного (п) в скоростного (ш) упрочнения, При и О, что харак. терно для состояния структурной сверхпластичности: ю (30) Таким образом, показатель щ определяется как тангенс угла наклона кривой и (е) в двойных логарифмических координатах. Для материалов в состоянии структурной сверхплзстичности эта кривая, которуео иногда называют кривой сверхпластичяостн, имеет характерную Б-образнуео форму, а зависимость показателя т от ско;ю.
специллизирОВАННАВ штлмпОвкл 454 штАмпОВ!(А с испОльзОВАнием сВерхплАстичнОсти 455 1уб о оо сч оо оь. 1 оо о р,у оя оо чо оооо оо ОО-О О» оо ! о оооо 1у и !'Ф '» »О !' !' оо о Ь '» '»»О ЯО с»с»оо ос» с» с» оо о .,й й ОООО о» О сь О'! ОЧ О П» .О с,о-:о » Ю Е о В ! с» о! -о Ю Е! ь Я и оооо оо О о'» !' \' и» » о! ь о О,О ь)Й) У! О» е* <»О оа шщ щ О к О О и »в о И И В Ы й Р й ре 1 11)уа ма ВЕ ООО ОО РэоО 'е б» е» о ! о!- оа о "' ОО, 1 1:.Е-.-г йпи и ° к х ц оя О:. и .щ щ о Фо! .е»о е ьеов »О О О ~~ ое Е -Е--= ь=, ОО В осч и „Ооч »О е Э »О оо à — ег о» "ь»<ьа »О О» ! О Оч Е» оо еаеиви ееов»О Рис.
9З. Схема условного разделения привоя сверхпластичиоети иа три учаетеа: 1 — т < О,з; П вЂ” а,з < т < т мех' 111 — и! < ОЗ ств деформации описывается кривой с максимумом, положение хоторого на осв е соответствует положению точки перегиба Б-образной кривой 1рис.
95). С унелнченвем температуры точка перегиба смещается в сторону больших скоростей деформацин. Аналогично увеличению темпграгуры действует уменьшение исходного размера зерна сверхпластнчного материала. Таким образом, показатель т ие является реологической постоянной материала, так как существенно зависит от температурно. скоростных режимов деформирования. Сверхпластичность фазового превращения характеризуется значительным изменением показателя т в процессе деформацив — от 0,2 до 1,0, причем в первом приближенна его величина прямо пропорциональна скорости фазового превращеввя.
Эта зависимость наглядно иллюстрирует структурную првроду нелинейности вязкого течения сверхпластичных материалов. В табл. 43 приведены основные данные, характеризующие состояние сверхпластичностп ряда металлов п сплавов, используемых влн представляющих интерес для использования прн обработке металлов давлгн нем. Приведенные данные получены при испытаниях сверхпластичных материалов на растяжение. При переходе от растяжения к сжатию, более харак. терному для процессов объемной штамповки, напряжение течения заметно увелвчивается, а область сверхпласгяческой деформации смещается в сторону более высоких скоростей, приближающихся н скоростному диапазону серийных гидравлических прессов.
Одновременна несколько увеличивается н коэффициент скоростного упрочнения. Ряд особенностей, характеризующих металлы в состоянии сверхпластичности — чрезвычавно большая деформационная способность, малое напряжение течения, слабое влиэние сверхпластической деформации на микроструктуру, высокая релакса. цнонная способность обеспечивают возможность значительного повышения эффектявности процессов обработки металлов давлением н качества готовых иэделий. С другой стороны, малые скорости деформации, соотвшствующне состоянию и регламентированному температурному режиму деформации, существенно усложняют н удорожают подготовку производства, снижают производительность технологических процессов и в результате ограничивают использование сверхпластичности в обработке метал. лов давлением.
Сопоставление ука. ванных преимуществ и ограничений, а также обобщение имеющегося опыта использования сверхпластнчности в процессах штамповки позволяет выделить ряд технологических задач, при решении которых наибольшего эффекта достигают прв дефармировании металла в состоянии сверхпластнчности. К таким задачам прежде всего относятся следующие.' 1. Штамповка малопластнчных и труднодеформируемых металлов и сплавов на основе никеля, титана, магния, алюминия, железа, тугоплавкнх металлов.
Эти материалы отличаются, как правило, высокой стоимостью, а их обработка — большой трудоемкостью и многаоперационностью, поэтому увеличение деформацнонной способности материала в состоянии сверхпластичности позволяет существенно увеличить дгформацню за один технологический переход н перайти таким образом к малооперационной технологии, что в значительной мере компенсирует уменьшение производительности про- ШТАМПОВКА О ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРКПЛАЕТИННОСТИ 457 Сс ! а О О„о н а ч о сч О О О са 1 ОО" с а ас О а' О О Ос сс ас 00 " Я са са Ос О О О О О О О О се Ос СО о а а СС С' СЧ ОС Си С' Са ОО о сч с'\ сс О О р О О 00 О О С са е " с' са ис О О СС О О О О са О 'е„о Сс ! О О ис с с са са ОО Сс 00 О О О О О О О О 0 С С 00 О СО Ос СО О' СО С ОС О'~ О Оа ОО О О О с Се 7 О О О О О \ ОО ! О О с'с О Е ас и ЕТ Е с ь ЕГ ь ОО О Сн О а са 1 00 сч цс с с'0 сс О О О О О О О О ОТ а О ис сс О О сч 00 с) СО ОО Я 8 х с. сч се 00 Х "СЧ ЧС О О Сс ОО СЧ Ш са О, Сс б ЕШО, Сс СО Е з с д ~ ~~ Х Ы СО СЧ ни с » а О Се са ОС О с' ~й '" > < '"[ 0 0 ии ,--с о ссаъ-сае- ~а О Ос 00 а о.
р< с 0Е О а ~О Я~ а О сь 0 а еееиие ееинсО 00 евеинн ененеО 0 0 Н ОЕ Ои а СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ШТАМПОВКА и ОСВ Е и О й р'.. 9 Сс йЕ .> О 0<0 АЕ й о ВЕ О Се а и 0 и и н и и аи 0 и иЕ 0 Б ОК а и 0 ОО Ш О ис 0 с о сс О Е Ой'Ь, О "~.,О С.0 шо а С'С О 0 СОЧОО С асс СО а се Р, ~ 'О . Ш с' О Ш '~-.. Ш с 0 ие ~,Е 0 О В- 0 а ЕВ ВЕ --.. — Ш вЂ” 1 а О 0 со о сч „.сн О СЧ С' Еоо ~'ООСОСЧСО ОСЧ 458 специализированная штхмпоенх штАмпОВИА с испОльзОехнием свенхплАстичнОсти 459 а СЕОЕ О 1 ))) ь я е я е О Я О.
Ч а О а а а а а ооа а а О ЕСОСОЕ ОР Оа а а а СР ОО С1 О ОЕ Е СЕ аа а а ОО сь с» Соеоаа а Е. ОО Е.т О СО аааа а Я 1' аа а а ОО СО а Ю с'е аа-а а аоое О а а сОсО аа ОЮ СЕ СО сь а 2 а Т а аа СО Со СЕ О ь е е "э. па сй ь СО О О Е аа а ОО ОЕ ОО и д 2 с с. о я д Е- Е" ! ! аааа СО а а -а .а а а е Е с с Ф о Лс с с и Б С,, о с сь ое с» О" аа ею Е ь со СО се Е- ОООО о'О сз с. с,е ОО се гь с О ад с о О се В с е с с О с с о О ой о сз Ом О сна с ) М Еа са еа О Ед Ъ О О и е а со с .> ад се е ОО О ЕЕЕ о СОСО Е а аа а" о с О о Р ОЕЕЕ се се с'е се О Опьее с — а Оа ЕЕЕЕПО ееоеоО цесса вследствие малых скоростей де ормации.
. Штамповка или другие способы формовки изделий, отличающихся особо сложной формой, получение которой часто недоступно для традиционных методов обработки металлов давлением (например, тонкостенные детали сложной формы с оребрениеч, замкнутые емкости сферической и более сложной формы и т. д.). Это дает возможность максилшльно приближать форму и размеры поковки к форме и размерам готовой детали, снижать до минимума или полностью исключать припуски на обработку резанием, добиваясь значительной эконолеии дорогостоящих металлов и сплавов, снижения трудоемности обработки резанием, В ряде случаев возможность получения более сложной формы позволяет отказаться от применения сварки или механических способов соединения деталей в узел и заменить его монолитной деталью, что способ.
ствует существенному увеличению выносчивости и долговечности. 3, Снижение требуемых усилий штамповки и леощности применяемого оборудования. Прямым следствием этого является увеличение фондоотдачи деформирующего оборудо. вания н уменьшение энергоемкости процессов штамповки: появляется возможность переводить производ. ство ряда крупногабаритных штампованных поковок с мощных уникальных прессов на серийные прессы средней мощности и увеличивать максимально допустимые габариты поковон, штампуемых на мощных прессах, Наряду с этим в состоянии сверх- пластичности реализуются такие технологические процессы, нан, например, бесфильерное волочение, газостатическая формовка, термо. упругая штамповка, которые вообще не нуждаются в прессовом оборудовании.