
- •Условные обозначения
- •Введение История развития дисциплины «Обработка металлов давлением»
- •Задачи и содержание дисциплины «Обработка металлов давлением»
- •1 Основы теории пластической деформации металлов
- •1.1 Физические основы пластической деформации
- •Способы получения формы изделий
- •Виды обработки металлов давлением:
- •Кристаллическое строение металлов
- •Объёмно-центрированный куб (оцк):
- •Гранецентрированный куб (гцк):
- •Гексагональная решётка:
- •Деформация монокристаллов. Закон сдвигающих напряжений
- •1.2 Виды деформации металлов и сплавов Механизм деформации поликристалла
- •Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла
- •Изменением формы зерен;
- •Изменением ориентировки зерен:
- •Влияние холодной деформации на структуру и свойства металла
- •Прочностные свойства:
- •Пластические свойства:
- •Отдых и рекристаллизация
- •Горячая обработка металлов давлением и ее влияние на свойства металла
- •1.3 Понятие о напряженности в деформированном металле при обработке давлением Внешние и внутренние силы. Понятие о напряжении
- •Влияние схемы напряженного состояния на пластичность металла
- •1.4 Сопротивление деформации и пластичность металлов и сплавов Упругая и пластическая деформация
- •Закон Гука
- •Зависимость между напряжением и деформацией
- •Закон постоянства объема
- •При горячей прокатке литого металла;
- •При холодной прокатке;
- •Закон наименьшего сопротивления
- •Осаживание цилиндрического образца:
- •Осаживание образца квадратного сечения:
- •Осаживание прямоугольного образца:
- •Главные деформации и их возможные схемы
- •Неравномерность деформации по ширине полосы
- •Диаграммы естественных и средних вытяжек
- •Поперечная разнотолщинность. Причины возникновения и меры предупреждения
- •Неравномерность деформации по толщине полосы. Виды дефектов
- •Понятие о сопротивлении деформации
- •Факторы, влияющие на сопротивление деформации
- •Теории предельного состояния
- •Теория Сен-Венана:
- •Теория Мизеса:
- •- Уравнение пластичности.
- •Понятие пластичность. Факторы, влияющие на пластичность
- •Методы оценки пластичности
- •1. Испытание растяжением на разрыв:
- •2. Испытание осадкой:
- •3. Испытание на скручивание:
- •4. Испытание на выдавливание по методу Эриксена:
- •5. Испытание прокаткой клиновидного образца (прокатка на клин):
Условные обозначения
- толщина (высота),
ширина, длина полосы;
- то же, до прокатки;
- то же, после
прокатки;
- средняя толщина
полосы в очаге деформации;
- абсолютное
обжатие;
- относительное
обжатие;
- абсолютное
уширение;
- площадь поперечного
сечения полосы до и после прокатки;
- коэффициент
вытяжки;
- радиус и диаметр
валков;
- угол контакта
(угол захвата при установившемся процессе
прокатки);
- длина очага
деформации;
- площадь контактной
поверхности;
- окружная скорость
валков;
- скорость переднего
и заднего концов полосы;
- опережение;
-
нейтральный угол;
- скорость деформации;
- средняя скорость
деформации;
- предел текучести
металла;
- вынужденный
предел текучести (при плоской деформации
);
- нормальная сила;
- сила (усилие)
прокатки;
- контактное
нормальное давление;
-
среднее контактное давление;
- сила трения;
- коэффициент и
угол трения;
- то же, при захвате;
- то же, при
установившемся процессе прокатки;
- продольная сила
трения, приложенная к полосе;
- удельные силы
заднего и переднего натяжения;
- крутящий момент
на бочке валка;
- момент прокатки;
- динамический
момент прокатки;
- момент трения;
- момент холостого
хода;
- работа прокатки
(деформации);
- мощность прокатки
(деформации);
Введение История развития дисциплины «Обработка металлов давлением»
Прокатное производство является завершающей стадией производственного цикла металлургического завода. Через прокатные цехи проходит около 90% выплавляемого металла. В прокатных цехах металлу придают форму готовых изделий (рельсы, трубы) или заготовок (листы, прутки). Прокатные изделия широко применяются в машиностроительных и метизных заводах, на транспорте, в строительстве, в сельском хозяйстве.
Роль металлургии в развитии народного хозяйства огромна. Без производства металлов, особенно железа и его сплавов, была бы немыслима современная цивилизация.
В наследство от царской России СССР получил отсталую промышленность. Накануне первой мировой войны Россия производила стали в восемь раз меньше, чем Америка, в три раза меньше, чем Германия, в два раза меньше, чем Англия. Отставание наблюдалось не только по объёму производства, но и по техническому уровню. Особенно это было характерно для Урала, где преобладали мелкие заводы с отсталой техникой. Заводы Украины и Донбасса имели более высокий технический уровень, но условия работы на этих предприятиях были очень тяжёлыми.
За годы первой мировой войны, а затем гражданской войны металлургия нашей страны была приведена в состояние полной разрухи. В 1921 г. было, произведено стали лишь 194 тысяч тонн и проката 147 тысяч тонн. К 1926 г. все прокатные станы, за небольшим исключением, были восстановлены, производство проката выросло до 2249 тысяч тонн. С 1926 по 1928 г. осуществлялась реконструкция действующих заводов, механизация некоторых трудоемких процессов. Многие заводы достигли и превысили довоенный уровень производства. В 1937 году Советский Союз вышел по объему производства на второе место в Европе и третье место в мире. В 1941 г. нападение фашисткой Германии нанесло тяжелый удар по отечественной металлургии. Но, не смотря на разрушения металлургическая промышленность станы была восстановлена в сравнительно короткий срок. Уже в 1950 г. по объему производства она превысила довоенный уровень на 45% и набирала темпы до начала 90-ых годов.
В развитии теории обработки металлов давлением и теории прокатки русским ученым принадлежит ведущая роль. Прогрессивные в этой отрасли знаний складывались еще в дореволюционной России. До сих пор не утратили своего значения выдающиеся открытия русских ученых П.П. Аносова и Д.К. Чернова о превращениях, происходящих в металла при обработке давлением. Но всестороннее развитие теория обработки металлов получила лишь за годы Советской власти. Обобщающие труды И.М Павлова «Теория прокатки и основы пластической деформации», А.Ф. Головина «Прокатка» послужили руководством при подготовке целого поколения инженеров и техников-прокатчиков.