Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Uchebnoe_posobie_TPM.doc
Скачиваний:
480
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
18.97 Mб
Скачать

3.2. Нагрев металла перед обработкой давлением

3.2.1. Выбор температурного режима обработки давлением

Для снижения сопротивления деформированию и, следовательно, повышения пластичности, металл перед обработкой давлением нагревают до температур рекристаллизации. Нагрев – это ответственная операция, требующая специализированного оборудования, высококвалифицированного персонала, соблюдения режимов технологического процесса. От нагрева зависит стойкость инструмента, надежность работы оборудования, а значит и производительность труда, и себестоимость продукции, и качество изготавливаемых деталей.

Нагрев сопровождается рядом явлений, во многом и определяющих вышеперечисленные факторы.

Во первых, при нагреве металлов на поверхности заготовок образуется слой оксидов, называемый окалиной. Толщина окалины зависит от температуры и времени нагрева, химического состава сплава, состава печной атмосферы и расположения заготовок в печи. Температура наиболее интенсивного окисления стальных сплавов составляет 900 … 1200 °С. В результате окалинообразования ухудшается качество поверхности изделия, снижается стойкость обрабатывающего инструмента, т.к. твердость окалины высока.

Во-вторых, при нагреве углеродистых сталей происходит выгорание углерода с поверхностного слоя металла на глубину до 2 мм. Это явление, называемое обезуглероживанием, ведет к снижению прочности и твердости стали. Если при последующей механической обработке этот обезуглероженный слой не будет удален, невозможно будет получить при закалке высокую твердость поверхности детали.

Для уменьшения окалинообразования и обезуглероживания применяют нагрев в защитной атмосфере или в вакууме, скоростной нагрев, защитные засыпки и обмазки, наносимые на заготовки перед нагревом.

В-третьих, возможно появление трещин при нагреве высокоуглеродистых и высоколегированных сталей, имеющих низкую теплопроводность и пластичность.

Для предотвращения трещинообразования, заготовки из таких сталей и сплавов загружают в печь при невысокой температуре (для равномерного прогрева металла по всему объему) выдерживают при этой температуре и затем медленно повышают температуру печи. В необходимых случаях предметы обработки при нагреве подвергают нескольким выдержкам при различных температурах.

Так как в процессе горячей обработки металлов давлением заготовки остывают, при выборе режима нагрева назначают температуры начала и конца обработки (определяют рациональный температурный интервал) и рассчитывают время нагрева. Нижняя граница температурного интервала горячей обработки давлением стальных заготовок назначается не менее 727 °С, а верхняя - на 100 … 150 °С ниже температуры плавления. При недостаточном нагреве значительно возрастает сопротивление металла деформированию, а значит, и возрастают усилия обработки давлением, кроме этого могут появиться трещины, из-за низкой (недостаточной) пластичности металла, да и его структура останется искаженной (нагартованной). При нагреве до температур выше верхней границы рационального температурного интервала в металле появляются два вида дефектов - перегрев и пережог.

При перегревеувеличиваются размеры зерна, уменьшается пластичность и ухудшаются механические свойства. Этот вид брака для некоторых сталей устраняется дополнительной обработкой давлением и нормализацией.

Пережог —окисление металла по границам зерен при нагреве до температур, близких к температуре плавления. В результате связь между зернами нарушается, и металл при обработке давлением разрушается. Пережог является неисправимым браком.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]