Процеси ОМТ, як об’єкт дослідження

Лекція 1. МЕТОДОЛОГІЯ ДОСЛІДЖЕНЬ ПРОЦЕСІВ ДЕФОРМАЦІЇ МЕТАЛІВ

Обробка металів тиском (ОМТ) – багатогалузеве виробництво, яке включає крім прокатки й кування, гаряче об’ємне і холодне листове штампування та волочіння металів і сплавів. Загально – поєднуючими ознаками усіх процесів ОМТ є пластична деформація металевих тіл (заготівля) тиснучим технологічним інструментом (валками, бойками, пуансонами і стінками матриць оправок і волок). З боку технологічного інструмента до заготівлі прикладається зовнішня деформуюча сила, на противагу якій діє, рівна по величині і протилежно спрямована внутрішня сила опору метала деформації. В процесі деформації в зоні контакту технологічний інструмент знаходиться в пружному, а металеве тіло, що деформується в пружно-пластичному стані. Але в різних процесах ОМТ напруженість інструмента і пружно-пластичність металевого тіла суттєво відрізняються, (наприклад, по причинам спричиненими формою інструмента).

За температурними умовами процеси ОМТ поділяються на дві великі групи:

- гаряча ОМТ за температури металу, що деформується вищої від температури рекристалізації;

- холодна ОМТ за обробки при температурі навколишнього середовища (в літературі зустрічаються терміни – кімнатна температура, температура цеха).

При обробці спеціальних сталей і сплавів із кольорових металів вирізняють теплу (напівхолодну і напівгарячу) ОМТ, яка все ж таки має досить обмежене використання тільки в окремих специфічних випадках. Тому тепла ОМТ відноситься до спеціальних видів обробки.

Гаряча і холодна ОМТ в першу чергу відрізняються значними відмінностями витрат енергії на деформацію штаб, які для гарячої обробки значно менші, ніж для холодної. Це пояснюється тим, що гаряча деформація супроводжується зміцненням і знеміцненням металу, а холодна ОМТ – тільки зміцненням деформуємого металу, зі зниженням його пластичності при зростанні сумарної степені деформації.

Раціонально гаряча ОМТ проектується за принципом повторно-послідовної черговості деформацій та пауз поміж ними. При цьому величина деформації має бути достатньою для пришвидшення рекристалізації, тобто знеміцнення металу в паузах, які в окремих випадках за часом не перевищують десятих долей секунди, (наприклад на надшвидкісних прокатних станах і молотах). Схематично процеси утворення текстури обробки, тобто зміцнення металу, і рекристалізації, за якої відбувається знеміцнення і відновлення пластичності метала, ілюструється рис.1.1.

Коли гаряча прокатка в листовій групі клітей сучасних БШШС ГП виконується на великих швидкостях, паузи на рекристалізацію і знеміцнення в міжклітьових проміжках складають соті долі секунди, що не дає можливості досягати повного знеміцнення металу.

Рис. 1.1 Схема роздроблення зерен поміж валками та рекристалізації металу в паузах поміж клітями: I, II,…, n – порядковий номер кліті; 1- зони утворення текстури; 2 – зони рекристалізації

В процесах холодної ОМТ і особливо під час холодної прокатки штаб метал знеміцнюється. Так по експериментальним даним Прищипа М.Г. при сумарному обтиску межа текучості для сталі 08кп і 1Х18Н9Т збільшується вдвічі. Якісно аналогічні дані дещо пізніше для всіх сталей і сплавів, які піддаються холодній ОМТ, були отримані А.В. Третьяковим і наведені в довіднику.

Найбільш поширеним способом ОМТ є прокатка, за допомогою якої близько 90% сталей і сплавів, що виплавляються переробляють на металовироби. В теорії і практиці розрізняють і класифікують процеси прокатки за наступними ознаками:

- за взаємо-розташуванням осей деформуємого тіла і валків прокатка може бути поздовжньою, поперечною або поперечно-гвинтовою (косою);

- за зміною розхилу (зазору) поміж валками процес прокатки може бути стаціонарним або періодичним;

- за наявністю сил, прикладених до зовнішніх кінців штаби (поза осередком деформації) розрізняють прокатку вільну (без сил, діючих на кінці штаби) та невільну (з натягом або підпором). Невільна прокатка по суті є безперервним процесом, за якого деформація штаби одночасно виконується в двох і більшій кількості послідовно розташованих клітей стана;

- на сам кінець за температурою деформуємого метала прокатки може бути гарячою, холодною і в окремих випадках теплою. Гаряча прокатка більш поширена і економічно вигідна для виробництва штаб і профілів з відносно великими поперечними перетинами. Тонкі штаби отримують холодною прокаткою, тонкостінні труби – холодною прокаткою і волочінням, дроти малих діаметрів – холодним волочінням.

За формою поперечних перетинів металовиробів поздовжня прокатка поділяється на листову і штабову прокатку (в валках з гладкою або близькою до циліндрів формою бочок) і сортову в каліброваних валках. Труби також прокатують в каліброваних валках. Слід зауважити, що 100% листів, штаб та абсолютна більшість сортових профілів прокатують поздовжньою прокаткою.

Поздовжню прокатку в валках з гладкою бочкою називають «простим процесом прокатки». Левова частка наукових і експериментальних досліджень виконується з використанням моделей простої прокатки. Наприклад, всі визначення та виведення формул в «Теорії прокатки» виконані на геометричній моделі перетину осередку деформації простого процесу прокатки.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной обратной связью по напряжению и положительной обратной связью по току	\|	Науково – теоретичні дослідження

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.045 сек.