Деформация металлов обработка давлением

Трещины поверхностные и внутренние, разрывы появляются в поковке (штамповке, прокате) из-за значительных напряжений в металле при деформации. Растягивающие внутренние напряжения могут привести к появлению разрывов и трещин металла в зонах, ослабленных дефектами слитка, а иногда к разрушению зон, не пораженных дефектами. Следует отметить, что при обработке давлением металл неоднократно подвергается нагреву и охлаждению, что приводит к возникновению термических напряжений, способствующих образованию внутренних разрывов и трещин. [c.16]

Нагревательные печи. В нагревательных печах происходит нагрев металла до температур, создающих условия для осуществления последующих пластических деформаций при обработке давлением (ковки, штамповки, прессования). Эта температура для черных металлов колеблется в пределах от 900 до 1280° С. К группе нагревательных нечей иногда относят также термические печи, служащие для придания заданных свойств изделиям или их поверхности (нанример печи для нагрева перед закалкой). Эти печи работают обычно при более низких температурах (600— 850° С). Так как термические печи часто требуют создания контролируемой атмосферы, то в этом разделе ограничимся рассмотрением нагревательных печей прокатного и кузнечного производства. К прокатным относятся как печи непрерывного действия (методические, карусельные), так и периодически действующие камерные печи и нагревательные кольца. [c.286]

У цветных металлов и высоколегированных сталей эффект обработки давлением особенно сильно сказывается на ослаблении звука. Перед обработкой давлением часто даже при небольших толщинах эти материалы являются непроницаемыми для звука, а уже после первого прохода при прокатке они становятся хорошо проницаемыми. Поэтому сильные помехи в таких веществах создают те участки готового изделия, где литая структура, ввиду недостаточной степени деформации, еще не полностью разрушена. Особое состояние кристаллизации, например аустенитная структура, само по себе значения не имеет важно только то, является ли эта структура литой или деформированной. Так, например, материал аустенитных труб является очень хорошо проницаемым, однако аустенитные свар- [c.136]

Для тепловой обработки металлов применяют различные типы пламенных печей, работающих на жидком топливе. По технологическому назначению печи делятся на нагревательные, термические, плавильные и др. В нагревательных печах (кузнечных, прокатных) металлы нагреваются для пластических деформаций при обработке давлением (ковка, штамповка, прессование). Температура в нагревательных печах при нагреве черных металлов — 900—1300° С. Термические печи служат для закалки, отпуска и отжига металлических изделий. Эти печи обычно работают при более низких температурах (700—950° С). Назначение плавильных печей — плавка черных, а также цветных металлов и их сплавов. [c.429]

Например, сродство к кислороду того или иного элемента препятствует протеканию технологических процессов восстановительного свойства сцепление частиц материала препятствует его деформации силы поверхностного натяжения препятствуют дроблению жидкости и т. д. Для преодоления указанных сил должна быть совершена работа с затратой того или иного количества энергии. Ту энергию, которая непосредственно совершает работу по преодолению сил, препятствующих протеканию данного технологического процесса, удобно называть рабочим видом энергии. В промышленности в качестве рабочего вида энергии наиболее часто используются тепло и механическая энергия. Так, например, при обработке металла на токарном станке непосредственно затрачивается механическая энергия, при обработке металлов давлением на прокатном стане и кузнечном молоте затрачивается также механическая энергия, но для того чтобы перевести металл в удобное для обработки давлением пластическое состояние, нужно его нагреть до той или иной температуры, затратив тепло. Тепло нужно затратить для того, чтобы расплавить материал, осуществить процесс сушки или возгонки, восстановить руду до металла и т. п. [c.7]

Эффект адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации твердых тел нашел широкое применение при совершенствовании разнообразных технологических процессов. Используя этот эффект, удалось достигнуть значительного повышения скоростей при бурении и проходке скважин в горных породах, облегчить обработку металлов резанием, давлением и волочением, повысить чистоту поверхностей при шлифовании и полировании, создать более совершенные смазки, облегчившие приработку деталей машин. [c.315]

Процессы обработки давлением разнообразны. К ним принадлежат прокатка, волочение, прессование и другие. Важнейший вид обработки давлением это прокатка. Слитки, поступающие в прокатный цех металлургического завода, нагреваются до 1000—1300 °С. При этом сталь переходит в состояние аустенита и ее пластичность сильно возрастает. Нагретые слитки поступают на прокатный стан. Он представляет собой комплекс машин, главное назначение которых состоит в деформации металла с помощью вращающихся валков. Захватываемый валками слиток подвергается обжатию. При этом толщина заготовки уменьшается, а длина увеличивается операция повторяется многократно. Раз.личные прокатные станы дают возможность получать разнообразную продукцию листы, трубы, рельсы, балки, изделия более сложной формы, например железнодорожные колеса. Часть стали прокатывается не до получения готовой продукции, а лишь до полупродукта (листы, прутки и др.). Такой полупродукт в дальнейшем проходит обработку другими методами. Горячекатанная сталь — наиболее употребительный материал для производства машин, станков, строительных металлоконструкций, предметов широкого потребления. [c.625]

При действии внешних сил, превосходящих предел упругости, нанример при холодной обработке давлением (ковке, прокатке, волочении), металлы подвергаются пластической деформации и приобретают так называемый наклеп. При этом происходит измельчение кристаллической структуры металла и изменение его механических свойств твердость и прочность повышаются, а пластичность и вязкость понижаются. Наклепанные металлы находятся в метастабильном состоянии, которое сохраняется при температурах, близких к комнатной. При нагревании наклепанного металла происходит возврат его механических свойств, связанный с переходом металла в более устойчивое состояние и выражающийся в уменьшении твердости и прочности и повышении пластичности и вязкости. [c.41]

Чистый комп актный ниобий легко поддается обработке давлением (ковке, прокатке, волочению) и хорошо деформируется в холодном состоянии, нагартовываясь при этом сравнительно медленно (19]. Так, например, по данным 1[525], степень деформации ниобия без промежуточного отжига достигает 99%, а по данным (524] даже 99,8% (при отсутствии в металле карбидов, нитридов и других примесей). Ниобий легче обрабатывается в проволоку и лист, чем тантал 1[56]. Пластину ниобия толщиной 8 мм. можно прокатать без промежуточного отжига в фольгу толщиной 20 мк 1522]. Пластичность ниобиевой проволоки достаточна для навивки ее при комнатной темпер ату ре [237]. [c.553]

При комнатной температуре висмут представляет собой хрупкий металл, легко разрушающийся под воздействием внешней силы, вплоть до превращения в порошок. Поскольку при обычных температурах висмут Хрупок, его отливкам сразу придают нужную форму. При повышенных температурах висмут приобретает пластические свойства, и его можио подвергать обработке давлением различными способами. Так, горячим выдавливанием через очко можно получить пруток, проволоку диаметром до 0,1 мм и пластинки толщиной до 0,2—0,3 мм. Оптимальная температура деформации 150—250 °С. С повышением чистоты пластичность висмута увеличивается. [c.302]

Дефекты продукции после обработки давлением подразделяют на две группы связанные с дефектами слитка и вызываемые самой обработкой. К первым относят волосовины и расслоения, в которые деформируются усадочная раковина, газовые поры и шлаковые включения слитка ликвацию по химсоставу плены, в которые деформируются заливины и приставшие к поверхности слитка брызги металла незаварившиеся в процессе деформации поверхностные и внутренние трещины слитка скворечники — раскрытые в процессе горячей деформации термические трещины, образующие полости различных размеров и очертаний. [c.27]

Нелегированный ванадий — мягкий металл, легко поддающийся пластической деформации. Предельное суммарное содержание примесей азота и кислорода в ванадии, при котором сохраняется пластичность, позволяющая проводить обработку давлением, по мнению ряда исследователей, составляет 0,2 %. [c.312]

Тантал является пластичным тугоплавким металлом Он хорошо поддается обработке давлением всеми существующими методами. Чистый тантал медленно нагартовывается в процессе пластической деформации ниже температуры рекристаллизации, что позволяет подвергать его холодной деформации с большими (до 95%) обжатиями без промежуточных отжигов. Слитки тантала, подвергаемые холодной деформации для получения листов, прутков и проволоки, предварительно обдирают на токарном станке. В отличие от тугоплавких металлов VI группы тантал имеет достаточную пластичность при низкой температуре вплоть до — 196°С. [c.335]

Горячую обработку давлением тантала целесообразно осуществлять в вакууме, так как на воздухе в этом случае металл окисляется на значительную глубину, что приводит к большим его потерям при последующем удалении пораженного поверхностного слоя механической обработкой. Кроме того, пластичность металла при горячей деформации на воздухе снижается. [c.335]

Береснев Б. И. и др. Некоторые вопросы больших пластических деформаций металлов при высоких давлениях. М., Изд-во АН СССР, 1960. 79 с. Целиков А. И- и др. В кн. Новые методы обработки металлов давлением, М., 1972. [c.46]

Склонность тугоплавких металлов и сплавов к взаимодействию с газами снижает их пластические свойства, затрудняет деформацию и значительно понижает процент выхода годного металла. Например, при нагреве ниобия в среде аргона при 1400—1600° С и деформации на воздухе глубина окисленного слоя составляет 3 мм. Этот слой необходимо удалять механической обработкой. Молибден и вольфрам в аналогичных условиях окисляются на глубину до 1 мм, а при температурах выще 1000° С интенсивно образуют летучие окислы, приводящие к потере металла и ухудшению санитарных условий труда. Поэтому нагрев, обработку давлением и охлаждение заготовок следует проводить в защитных или нейтральных атмосферах и вакууме. Один из способов защиты заключается в нагреве и охлаждении заготовок в среде нейтральных и инертных газов. Например, для защиты молибдена и вольфрама применяется водород, а ниобия и тантала — аргон или гелий. Защита металлов и сплавов от окисления может обеспечиваться также применением оболочек, нагревом заготовок в расплаве стекла, применением защитных покрытий в виде эмалей. Однако эти способы решают задачу только частично. [c.242]

В литом состоянии пластичность циркония и циркониевых сплавов значительно меньше, чем в деформированном. Поэтому слитки перед прокаткой листов и прессованием прутков, профилей и труб подвергают предварительной деформации ковкой. Цирконий и его сплавы при горячей обработке давлением нагревают до 700—800° С, поскольку при более высоких температурах усиливается насыщение металла газами [5]. [c.246]

Отжиг-рекристаллизация устраняет отклонения в структуре металла от равновесного состояния, возникшие при нластнч. деформации. Холодная обработка давлением (прокатка, волочение и т. д.) приводит к измельчению, вытягиванию кристаллов и увеличению числа несовершенств их строения (дислокаций, вакансий и др.). Такой наклепанный металл обладает повышенной энергией и стремится самопроизвольно перейти в болео равновесное состояние. Однако у большинства металлов и сплавов, исключая легкоплавкие, подвижность атомов при комнатной темн-ре недостаточна, чтобы обеспечить активное развитие процессов, восстанавливающих первоначальную структуру. Поэтому их и приходится нагревать (отжигать). Начиная с определенной темп-ры при отжиге, наряду с вытянутыми деформированными кристаллитами, появляются новые более или менее равноосные зерна с кристаллич. решеткой того же типа, что и у деформированных, но со значительно более совершенной структурой. Образование и рост [c.41]

При слоевой коррозии поражаются внутренние слои металла, подвергнутого обработке давлением. Как правило, эти слои параллельны направлению обработки (деформации), а также обычно и поверхности. Поражение может привести к расслаиванию неповрежден- [c.31]

Рассмотрим дефекты, образовавшиеся в результате обработки давлением рванины — грубые надрывы на поверхности металла, возникшие вследствие недостаточной его пластичности. Такая ситуация возникает, когда температура обрабатываемого металла ниже уровня, необходимого для того, чтобы металл выдержал заданную деформацию. Рванины возникают также при разной скорости деформирования различных слоев металла. Прессутяжины — это конусообразные нарушения сплошности в центральной зоне прутка, изготавливаемого прессованием или волочением. Они возникают при опережающем течении наружных слоев металла по отношению к внутренним. Ковочные трещины в поковках, ориентированные по диагонали прямоугольного сечения, возникают вследствие больших напряжений во внутренних слоях металла. [c.27]

МИКРОТРЕЩИНЫ — трещины, выявляемые с помощью оптического микроскопа. Размеры их соизмеримы с элементами микроструктуры и измеряются тысячными долями миллиметра. Ширина (раскрытие) микротрещины переменна и уменьшается к концам ее до размеров, сравнимых с межатомными. Образование М. может происходить на разных стадиях изготовления материала и изделий (при литье, обработке давлением, резанием и т. д.), в процессе упрочняющей обработки, а также при разрушении изделий, предшествуя распространению магистральной трещины. Зарождение и докритиче-ское увеличение М. при нагружении изделий представляют собой первую стадию разрушения (рис.). Причиной образования М. является пластическая деформация, вызванная приложенным или возникшим в материале напряжением. В кристаллических телах под действием напряжения (вследствие взаимодействия дислокаций) возникает субмикротрещина, развивающаяся затем до микротрещины. Известно несколько дислокационных механизмов образования М., один из к-рых — образование М. в частицах карбидных или неметаллических включений, способствующих концентрации напряжений. Более 90% микротрещин в технических поликристаллических металлах возникает по этому механизму. На Л1ШПИ или вблизи М. существуют значительные напряжения, уменьшающиеся по мере удаления от нее. Количество, размеры и распределение М. определяют инкубационный период разрушения. В металлах иочти всегда есть или появляются (на самых ранних этапах деформирования) микротрещины. Их количество в иоверхностных слоях (порядка нескольких микрометров) в два-три раза больше, чем в объеме. При деформировании сосуществуют два процесса образование микротрещин и их рост. М. обнаруживают с помощью ультразвуковой дефектоскопии, электроиндуктивной дефектоскопии, люминесцентного метода дефектоскопии и др., а также [c.823]

С переменой знака нагружения пластически деформироваппыо металлы обнаруживают Т. при напряжении более низком, чем продел текучести в направлении предварительного нагружения (эффект 13аушингера). Т.— важное технологическое св-во материалов, определяющее их способность поддаваться обработке давлением при формообразовании полуфабрикатов (металлургия), а также конструкционных элементов н детале машин (строительная индустрия н машиностроение). Чтобы определить способность металлов к Т. при холодной вытяжке, прибегают к испытаниям типа технологической пробы (испытаниям па загиб, на выдавливание, на расплющивание и др.). Т. металла в местах расположения дефектов и конструкционных источников концентрации напряжений способствует распределению и релаксации напряжений. Локальная поверхностная Т. прп поверхностном наклепе приводит к возникновению системы остаточных напряжений, обеспечивающей повышение выносливости при циклических нагрузках. Вместе с тем в процессе эксплуатации ответственных деталей машин Т., как правило, недопустима, и ее стараются избежать, ограничивая при расчетах допустимые напряжения пределом упругости. К особым мерам предосторожности против Т. прибегают в различного вида пружинах. К вредным последствиям Т. относятся также процессы деформационного старения, иногда проявляющиеся в изделиях, подвергнутых глубокой вытяжке. Лит. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов, ч. 1—2. М., 1974 Н а -д а и] А. Пластичность и разрушение твердых тел. Пер. с англ. М., 1954 Физическое металловедение, в. 3. Пер. с англ. М., 1968 Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. Пер. с англ. М., 1970. О. Н. Ро.мание. [c.512]

Индий — один из самых мягких и пластичных металлов, легко поддается обработке давлением а под влиянием деформации не на-гартовывается и не повышает своей твердости. Индий при прокатке даже размягчается благодаря тому, что его температура рекристаллизации сравнительно низка (ниже комнатной температуры). [c.55]

Иридий поставляется в виде порошка, фольги, прутков и проволоки. Для изготовления иридиевых сплавов применяют дуговую, электроннолучевую и, индукционную плавку в среде аргона, гелия или в вакууме. В качестве исходного материала для плавки используют прессованный и спеченный аффинированный порошок или губку. Прессование порошка обычно ведут при давлении 390—600 МПа, последующее вакуумное спекание — при 1600—2100 °С. Иридий — весьма хрупкий нетехиологич-ный металл, поэтому его обработку давлением следует проводить при достаточно высоких температурах. Как правило, температура горячей деформации иридия составляет 1000—1500 °С и лишь в отдельных слу- [c.517]

Внепечной газовый нагрев широко используется для термообрабопси изделий из стекла в приборостроении, электронной промышленности и т.д. В сварочном производстве внепечной газовый нагрев металла применяют для предварительного нагрева стыков крупногабаритных деталей с целью снижения неравномерности распределения температур для уменьшения и предотвращения сварочных напряжений и деформаций при сварке, подогреве сварочных швов для снятия остаточных напряжений. Внепечной газовый нагрев в металлургии применяется для сушки литейных ковшей, желобов и стаканов мартеновских печей, форм, стержней и т.п. Целью сушки является упрочение футерованного слоя. После сушки перед разливкой металла производится также нагрев футеровки до температуры 873-1073 К. Внепечной газовый нагрев применяется в различных отраслях промьшшенности также для сушки лакокрасочных покрытий, нагрева пластмасс перед обработкой давлением, сварки винипласта, нагрева дорожных асфальтобетонных покрытий в городском хозяйстве при ремонте дорог и др. [c.216]

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что холодная обработка давлением при обжатии, равном 20—60%, уменьшает склонность сталей 0Х18Н9, 1Х18Н9 и Х23Н23МЗДЗ к межкристаллитной коррозии как в случае прокатки стали до отпуска при 650° С, так и при деформации после отпуска. Прокатка после отпуска снижает склонность стали к межкристаллитной коррозии в меньшей степени, чем прокатка металла до отпуска. При деформации после отпуска даже при максимальном обжатии (60%) все стали подвергаются межкристаллитной коррозии. [c.117]

При разработке методики лабораторных экспериментов по установлению эффектов наводороживания важнейшим требовани-СхМ является достаточно близкая имитация производственных условий, н которых находилось оборудование, подвергнувшееся водородному поражению. К этим условиям относятся не только рабочие срелы, температуры и давления, виды и величины внутренних напряжений в металле, но и условия изготовления (материал, деформация, термическая обработка, сварка и др.) аппарата. В частности при имитации наводороживания при коррозии недопустимо использование электролиза наложенным током (для ускорения испытаний) без предварительного экспериментального доказательства хорошей корреляции результатов обоих процессов. [c.25]

Обработка давлением малолегированных сплавов на основе хрома осуществляется по тем же ренсимам, что и обработка нелегированного металла. При этом следует, однако, иметь в виду, что пластичность большинства сплавов оказывается несколько ниже, чем чистого хрома. Поэтому предпочтительным методом для предварительной деформации сплавов является прессование. [c.261]

В наших работах [1,2] было установлено, что пластичные металлические пленки на твердых металлах, особенно в сочетании с поверхностно-активными смазочными средствами, значительно облегчают процесс деформации металлов. Пленки же более твердые, чем обрабатываемый металл, такие, как, например, науглероженные или азотированные поверхностные слои стали, труднее обрабатываютс.ч давлением, чем стали, не покрытые твердыми пленками. Поведение твердых поверхностных пленок при обработке мягких и сильно налипающих на инструмент металлов исследовано мало. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология