Материалы, применяемые при получении заготовок пластическим деформированием. Технологические свойства материалов.
Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным способам холодной и горячей обработки.
Конструкционная прочность. Прочность материалов конструкционная.
Усталостная прочность. Предел выносливости. Живучесть материалов.
Механические свойства металлов. Механические свойства сталей. Механические свойства сплавов.
Основные способы обработки металлов давлением. Их характеристика
Способность металлов принимать пластическую деформацию в горячем и холодном состоянии широко используется в технике. При этом изменение формы осуществляется преимущественно с помощью давящего на металл инструмента, поэтому получение изделий таким способом называется обработкой металла давлением, или пластической обработкой. Обработка металлов давлением основана на использовании пластичности металлов, способности твердого тела под действием внешних сил необратимо изменять форму без разрушения.
Основные виды обработки металлов давлением
Процессы обработки металлов давлением включают прокатку, волочение, прессование, объемную ковку и листовую штамповку.
Прокатка – процесс, при котором заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между вращающимися валками и пластически деформируется ими (рис. 14).
Волочение – процесс протягивания, катанного или прессованного прутка (или трубы) через постепенно сужающееся отверстие в инструменте, называемом волочильной матрицей.
|
|
|
Прессование – процесс выдавливания металла из замкнутой полости контейнера через матрицу, площадь отверстия которой меньше площади поперечного сечения исходной заготовки.
Ковка – процесс горячей обработки металлов давлением при помощи бойков или универсального подкладного инструмента. При ковке металл заготовки пластически деформируется, постепенно приобретая заданную форму, размеры и свойства.
Объемная штамповка – придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения материалом рабочей полости штампа. В отличие от ковки пластическое течение при штамповке ограничивается стенками матрицы.
Обработка металла волочением, (протягивание прутка через отверстие) поперечное сечение заготовки уменьшается, а длина увеличивается. В ряде случаев штамповкой получают непосредственно готовые детали.
Влияние горячей обработки давлением на структуру и механические свойства металла
Горячая деформация – деформация, характеризующуюся таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всем объеме заготовки, и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения.
|
|
|
Рис. 1. Схема изменения микроструктуры металла при деформации: а-холодной; б- горячей
Чтобы обеспечить условия протекания горячей деформации, приходится с увеличением ее скорости повышать температуру нагрева заготовки (для увеличения скорости рекристаллизации).
Если металл по окончании деформации имеет структуру, не полностью рекристаллизованную, со следами упрочнения, то такая деформация называется неполной горячей деформацией. Неполная горячая деформация приводит к получению неоднородной структуры, снижению механических свойств и пластичности, поэтому обычно нежелательна.
При горячей деформации сопротивление деформированию примерно в 10 раз меньше, чем при холодной деформации, а отсутствие упрочнения приводит к тому, что сопротивление деформированию (предел текучести) незначительно изменяется в процессе обработки давлением.
При горячей деформации пластичность металла выше. В то же время при горячей деформации окисление заготовки более интенсивно (на поверхности образуется слой окалины), что ухудшает качество поверхности и точность получаемых размеров. При обработке давлением слитка может увеличиться и плотность металла.
|
|
|
В результате деформации кристаллитов и последующей рекристаллизации металл получает мелкозернистое строение, т. е. размеры зерен после рекристаллизации исчисляются в сотых или десятых долях миллиметра, причем эти размеры примерно одинаковы по, всем направлениям (равноосная структура).
Полученная в результате обработки давлением литого металла волокнистая макроструктура не может быть разрушена ни термической обработкой, ни последующей обработкой давлением. Последняя в зависимости от характера деформирования может изменить лишь направление и форму волокон микроструктуры.
Направление волокон зависит от характера деформирования заготовки, то в готовой детали желательно получить такое расположение волокон, при котором она имела бы наилучшие свойства.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 882; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!