Гаряча пластична деформація - студопедія

При нагріванні холоднодеформована металу до деяких температур (для чистих металів - вище 0,4 абсолютної температури плавлення) починається процес рекристалізації. При цьому в деформованої структури виникають центри перекристалізації і ростуть нові рівноважні і рівноосні зерна, а ефект зміцнення знімається. Така термічна обробка називається відпал рекристалізації. Чим вище температура нагріву, тим вище швидкість рекристалізації (Vрекр). При деформації нагрітого металу процеси зміцнення і знеміцнення (рекристалізації) поєднуються. При t ≥ 0,7 Т плавлення рекристаллизация встигає відбутися у всьому обсязі тіла, яке зазнає процесу деформації на пресі або між ударами молота, зміцнення при цьому повністю знімається (рис. 7.1, б). Така деформація називається гарячої. Однак і при гарячої деформації створюється волокниста мікроструктура, т. К. Шлакові включення і газові бульбашки набувають витягнуту форму в напрямку деформації. Якщо волокнистість правильно використовувати, то міцність від утоми металу, підданого гарячої обробці тиском, можна підвищити на 20. 30%, в порівнянні з вихідним станом. Цей ефект використовується при накатці в гарячому стані зубів зубчастих коліс. Злитки, одержувані при виплавці сталі, мають вкрай неоднорідну структуру металу (рис. 1.5). У процесі гарячої пластичної деформації структура стали значно поліпшується: внутрішні порожнечі і рихлоти заварюються, метал ущільнюється, дендрити подрібнюються, підвищується пластичність. Приблизно 80% виплавленої сталі піддається різним видам обробок тиском. При гарячої деформації точність і якість поверхні нижче через температурної усадки, окалини і зневуглецювання. Але при високих температурах зберігається висока пластичність і низький опір деформації. Тому для проведення обробки потрібні машини меншої потужності. Гаряча обробка тиском застосовується для великих деталей, а також малопластичних і труднодеформіруемих сплавів. Зміни мікроструктури стали при пластичній деформації см. На рис. 7.1. При нагріванні стали до # 8764; 1200 ° С її опір деформації знижується в # 8764; 10 раз, а пластичність підвищується в 3 4 рази. Однак максимальна температура нагріву обмежена можливістю різкого погіршення властивостей стали внаслідок перегріву і пережога.Перегрев - це надмірний ріст зерен при нагріванні, що призводить до погіршення механічних властивостей металу. Зауважимо, що шкідливий вплив перегріву можна усунути термообробкою (нормалізацією).

Перевитрата виникає в результаті внутрішнього окислення по межах зерен, що призводить до порушень зв'язку між ними. Перевитрата є невиправним браком. Мінімально допустима температура деформації обмежена пластичністю металу. Температурний інтервал ОМД для вуглецевих сталей на діаграмі залізо-вуглець см. На рис. 7.2, а також в табл. 4.

тим, як правило, нижче пластичність і температуропровідність. При однаковому хімічному складі пластичність матеріалів, отриманих литтям, істотно менше, ніж підданих гарячої обробці тиском. Початковий період нагріву до ≈ 750 ° С найбільш відповідальний, т. К. Саме він визначає цілісність металу. Імовірність руйнування в цьому періоді найбільш висока, т. К. Пластичність металу низька. Тому тривалість нагрівання в цьому періоді займає близько 2/3 часу нагріву. При більш високих температурах нагрівання можна вести з більшою швидкістю. Нагрівання виробляють в камерних термічних печах. Нагрівання в атмосферному повітрі супроводжується обезуглероживание і окисленням поверхневого шару металу. Для зниження ступеня обезуглероживания і окалинообразования бажано вести нагрівання з максимально допустимою швидкістю або в захисній атмосфері або у вакуумі. Максимальна швидкість нагріву, що забезпечується піччю, залежить від теплової потужності і температури печі, коефіцієнта теплопередачі випромінюванням і розташування заготовок на поду печі. При електронагріванні час нагрівання зменшується в 8. 10 разів у порівнянні з нагріванням газовим полум'ям, угар також зменшується в 4 5 разів (до 0,5%). витрата електроенергії # 8764; 500 кВт.год / кг.