Суть обробки металів тиском

Обробка металів тиском можлива завдяки їх пластичності. Пластичністюназивають здатність металу необоротно (пластично) деформуватись без руйнування під дією прикладених сил. Кількісними характеристиками пластичності є відносне видовження δ, відносне звуження ψ та ін.

Сили, прикладені до металевого тіла під час обробки тиском, зумовлюють у ньому пружну й пластичну деформації. Після зняття цих сил пружна деформація зникає, а пластична залишається. Завдяки останній тіло дістає задану форму та розміри.

Залежно від температури обробки й температури рекристалізації розрізняють холодне і гаряче деформування металів.

Холодне деформуваннявідбувається при температурах, нижчих від температури рекристалізації, а гаряче деформування— при температурах, вищих від температури рекристалізації. Холодне деформування супровод-жується видовженням зерен, збільшенням густини дефектів, що підвищує міцність та твердість металу й зменшує його пластичність (явище наклепу). Холодне деформування сприяє підвищенню точності розмірів, якості поверхні та міцності металу.

У нагрітому вище температури рекристалізації металі одночасно зі зміцненням відбувається знеміцнення (рекристалізація). Що вищі температура і ступінь деформації, то вища швидкість рекристалізації. Гаряче деформування доцільно застосовувати для обробки малопластичних і важкодеформівних сплавів, а також відливків.

На пластичність металу впливають: температура, хімічний склад і структура, швидкість деформування та напружений стан.

Температура — найсильніший чинник, оскільки з її зміною змінюється фазовий склад, величина зерен, механізми пластичного деформування. Переважно з підвищенням температури пластичність металу збільшується, а опір деформуванню зменшується.

Хімічний склад і структура матеріалу. Найбільшу пластичність мають чисті метали, а меншу — їх сплави. Вуглецеві сталі, що містять понад 1,5 % вуглецю, практично не обробляються тиском. Більшість легувальних елементів, за винятком нікелю й ванадію, зменшують пластичність сталей.

Прокатування (вальцювання) заготовок

Прокатуваннямназивають такий вид обробки металів тиском, коли заготовка силами тертя втягується у проміжок між обертальними валками, які її пластично деформують, зменшуючи площу поперечного перерізу та збільшуючи довжину. Прокатування належить до найпродуктивніших видів обробки завдяки безперервному процесу і великій швидкості руху заготовки між валками. Цим способом обробляють близько 90 % сталі та понад половину кольорових металів і їх сплавів.

Поздовжнє прокатування (рис. 3.1, а) є одним з найпоширеніших видів прокатування, під час якого заготовка (2) деформується між двома валками (1), що обертаються в різних напрямках, і рухається перпендикулярно до осей валків. Метал деформується валками, внаслідок чого зменшується висота заготовки, збільшується довжина і дещо зростає ширина.

Щоб розпочати прокатування, необхідно створити умови для втягування заготовки в міжвалковий проміжок силами тертя. Надійність захоплювання штаби (заготовки) валками залежить від коефіцієнта тертя та центрального кута α,що відповідає дузі контакту валка із заготовкою, який називається кутом захоплювання. Кут αможна зменшити, зменшуючі ступінь деформуванняабо збільшуючі діаметр валка.

Під час гарячого прокатування гладкими валками кут α = 15...24°, а під час холодного — α = 3...8⁰.

Рис. 3.1. Основні види прокатування:

а – поздовжнє; б – поперечне; в – поперечно-гвинтове; 1 – валки; 2 – заготовка; 3 – прошивень на нерухомій оправці.

Сортамент прокату (вальцівок)

Прокат поділяють на чотири групи: сортовий, листовий, труби, спеціальні види.

Сортовий прокатмає профілі простої геометричної форми (квадрат, круг, шестикутник, овал, прямокутник) та профілі складної форми (швелер, двотавр, рейка, кутник та ін.).

За товщиною листову сталь поділяють на тонколистову (товщиною від 0,2 до 4 мм) і груболистову (товщиною понад 4 мм). Листи товщиною менше 0,2 мм є фольгою.

Трубизі сталі бувають безшовні діаметром 10...425 мм і зварені діаметром 5...2500 мм, виготовлені з вуглецевих або низьколегованих сталей.

Спеціальний прокат — колеса, кільця, кулі, періодично змінні профілі.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основи обробки тиском та з’єднання конструкційних матеріалів.	\|	Процес волочіння

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.