8) Влияние химсостава на омд. Горячая и холодная омд

Холодная деформация характеризуется изменением формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металла. При холодной деформации формоизменение сопровождается изменением механических и физико-химических свойств металла. Это явление называют упрочнением (наклепом). Изменение механических свойств состоит в том, что при холодной пластической деформации по мере ее увеличения возрастают характеристики прочности, а характеристики снижаются. Металл становится более твердым, но мене пластичным. Изменение, внесенные холодной деформацией в структуру и свойства металла не обратимы. Они могут быть устранены, например с помощью термической обработки (отжигом).

Горячая обработка металлов металлов давлением производится при температурах, значительно превышающих температуру их рекристаллизации, когда скорость процесса упрочнения, вызванного деформацией. При этом микроструктура металла после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения. Зерна в металле получаются тем мельче, чем больше степень деформации.

Перед горячей обработкой давлением металлы и стали нагревают до определенной температуры (начало горячей обработки давлением) для повышения их пластичности и уменьшения сопротивления деформации. Однако в процессе обработки температура металла понижается. Минимальная температура, при которой можно производить обработку, называется температурой окончания обработки давлением. Область температуры между началом и окончанием, в которой металл или сплав обладает наилучшей пластичностью, наименьшей склонностью к росту зерна и минимальным сопротивлением деформированию, называют температурным интервалов горячей обработки давлением.

При этом температура нагрева металла выбирается такой, чтобы не возник, пережег либо перегрев. Пережег, характеризуется окислением металла на границе зерен, в результате чего он становится хрупким и при ударе разрушается. Перегрев сопровождается резким ростом размеров зерен, вследствие чего ухудшаются механические свойства.

Заготовка должна быть равномерно нагрета по всему объему до требуемой температуры. Нагрев осуществляется в различных печах и нагревательных устройствах. Выбор способа нагрева заготовок определяется технико-экономических соображениями.

9)12) Сущность процессов прокатки и прессования. Осн виды, устройства, продукция.

Прокатка — один из самых распространённых видов обработки металлов давлением. Заключается в обжатии металла между двумя, реже тремя, вращающимися в разные стороны валками. Силами трения заготовка затягивается в зазор между валками и обжимается по высоте. Тангенс угла захвата равен коэффициенту трения. После прокатки отношение площади сечения прокатанной заготовки к площади сечения готового профиля равно отношению длины готового профиля к длине исходной заготовки без учёта потерь по переделу и называется коэффициентом вытяжки.

Инструментом при прокатке являются валки, форма рабочей поверхности которых зависит от вида получаемой продукции, а машиной-орудием — прокатный стан.

В зависимости от взаимного расположения заготовки и валков и характера их движения различают три вида прокатки: продольную, поперечную и винтовую (косую). При продольной прокатке валки имеют цилиндрическую форму; оси валков перпендикулярны оси заготовки. Валки вращаются в разные стороны. Благодаря трению между валками и заготовкой последняя втягивается в зазор между вращающимися валками и движется поступательно вдоль своей оси. В результате продольной прокатки заготовка получает обжатие по высоте, незначительное уширение и значительное увеличение длины. Форма и величина поперечного сечения изделия по всей длине постоянны. Продольной прокаткой обрабатываются слитки и заготовки разнообразных поперечных сечений. При поперечной прокатке валки имеют тоже цилиндрическую форму, а их оси параллельны оси заготовки. Валки вращаются в одну сторону. В этом случае заготовка только вращается и поперечным усилием вталкивается в зазор между валками. В результате уменьшается поперечное сечение заготовки на длине, приблизительно равной длине валка, и увеличивается ее длина. Этим способом можно обрабатывать заготовки только круглого поперечного сечения. При винтовой (косой прокатке) валки имеют бочкообразную форму и вращаются в одну сторону, вследствие чего заготовка получает вращение в противоположную сторону. Оси валков расположены под углом друг к другу и к оси заготовки. Благодаря этому заготовка, кроме вращательного движения, получает одновременно и поступательное движение вдоль оси (т. е. винтовое). В результате винтовой прокатки заготовка получает поперечное обжатие (уменьшается ее диаметр) и увеличение длины. В этом случае заготовка должна иметь только круглое поперечное сечение.

Прессование — процесс обработки металлов давлением путем выдавливания его пуансоном из кон­тейнера через отверстие в матрице. При этом металл принимает форму (круглую, квадратную и др.), соот­ветствующую конфигурации отверстия в матрице. Чаще прессование применяют для получения изделий из цвет­ных металлов и их сплавов. Существует прямое и об­ратное прессование.

Прямое прессование. Заготовку за­кладывают в контейнер , закрывают пресс-шайбой и пуансоном выдавливают через матрицу. Направ­ление течения металла совпадает с направлением дви­жения пуансона. К концу операции в контейнере остается небольшая часть металла (18. ..20% массы заготовки), называемая пресс-остатком.

Обратное прессование. Контейнер за­крыт с одного конца упорной шайбой, давление на за­готовку передается через полый пуансон с укреп­ленной на нем матрицей. Металл выдавливается на­встречу движению пуансона. При этом методе пресс-остаток составляет 5.. .6 % массы заготовки.

Прессованием можно изготовить прутки диаметром 5.. .3000 мм, трубы с внутренним диаметром 18. ..350 мм и толщиной стенки 1,25.. .5 мм, различные профили. Эти изделия превосходят по точности, разнообразию и сложности изделия, получаемые прокаткой.

В последнее время применяют гидравлическое прес­сование, позволяющее обрабатывать очень хрупкие сплавы. В данном случае металл находится в состоянии всестороннего сжатия, потери на трение минимальные.

10)11) Сущность процессов ковки и штамповки. Основные виды, устройства, продукция.

Сущность процессов ковки и штамповки. Основные виды, устройства, продукция.

Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путем последовательного воздействия универсальным инструментом на отдельные участки заготовки. Свободная ковка — процесс, при котором металл течет свободно (не ограничен поверхностями штампа), не встречая сопротивления своему движению. Ковку осуществляют последовательными ударами ку­валды, бойка молота или нажимами бойка пресса. Ме­талл, подвергаемый ковке, как правило, нагревают.

Инструмент для свободной ковки делят на три груп­пы: для обработки, удержания и измерения поковок. К инструменту для обработки поковок от­носят кувалды, молотки (ручники), гладилки, прошив­ни, зубила, обжимки и др. Удерживающий инстру­мент— наковальни и различные клещи. Для измерения поковок используют линейки, угольники, кронциркули, шаблоны и др.

Ручную ковку ведут на наковальне, используя ку­валды и различный подкладной инструмент, а машин­ную — па ковочных молотах и прессах. Для изготовле­ния мелких поковок применяют пневматические ковоч­ные молоты, для средних паковок — 'паровоздушные. Крупные тяжелые поковки изготовляют на ковочных прессах.

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента – штампа (для каждой детали изготавливают свой штамп). Различают объемную и листовую штамповку. При объемной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом – штампом, причем металл заполняет полость штампа, приобретая ее формы и размеры. Объемную штамповку выполняют в штам­пах, состоящих обычно из двух половин, которые в соб­ранном виде создают одну или несколько внутренних полостей, называемых ручьями. В отличие от свобод­ной ковки течение металла при деформации ограничено внутренними стенками штампа. Изделия, получаемые штамповкой, отличаются высокой точностью размеров, хорошим качеством поверхности и небольшими припус­ками и допусками. Листовая штамповка— производство изде­лий из листового материала с использованием штампов. При листовой штамповке изменяют только взаимное положение отдельных частей исходной заготовки или отделяют какую-то часть от целого листа. Этим способом изготовляют разнообразные детали для автомоби­лей, тракторов, комбайнов и других сельскохозяйствен­ных машин (крылья, капоты, бункера, ящики, диски ко­лес, детали радиаторов и др.). Листы толщиной более 10 мм подвергают горячей штамповке, менее 10 мм— холодной.

Листовую штамповку осуще­ствляют на прессах. Наибольшее применение получили кривошипно-шатунные и фрикционно-винтовые прессы. В настоящее время в производство внедряют новые методы: штамповка эластичной (резина) и жидкой средой, взры­вом и электрогидравлическая.

Штамповку взрывом применя­ют для изготовления крупных из­делий сложной конфигурации. В контейнер / с во­дой устанавливают матрицу 2 с листовой заготовкой 3, прижатой к ней кольцом 4 с уплотнителем. В полости матрицы создают вакуум. Взрывчатое вещество 5 подвешивают-в воде над заготовкой. Взрыв создает высокое давление, под действием которого заготовка принимает форму матрицы.

При электрогидравлической штамповке энергоноси­телем служит высоковольтный электрический разряд в жидкости. Разряд вызывает ударную волну, которая деформирует заготовку.