Методические указания к лабораторным работам №1-5 по дисциплине «Металлургические технологии 3»

Рассчитать абсолютное (Δ) и относительное ( ) изменение геометри-

где R – радиус валка, мм.

Изменить условия трения на поверхности валка. С этой целью нане-

сти на поверхность валков мел или смазку и повторить опыт.

Сделать вывод о влиянии трения на угол захвата.

Контрольные вопросы

1.К какому виду прокатки относится листовая прокатка?

2.В каком направлении вращаются валки при продольной прокатке?

3.Чем осуществляется деформация при продольной прокатке?

4.Какую форму имеют валки при продольной прокатке?

5.Справедлив ли закон постоянства объёма при продольной прокатке?

6.Какое условие должно выполняться для осуществления процесса прокатки?

7.Равномерно ли течение металла по сечению образца?

8.Какой захват называется свободным?

9.Условие свободного захвата.

10.Как повысить захватывающую способность валков?

11.Какие виды прокатки существуют?

12.Почему поперечное сечение образца приобретает бочкообразную форму?

21

Лабораторная работа № 5 (6 часов)

Влияние степени деформации на свойства проката

Цель работы: изучение влияния степени деформации на свойства холод-

нокатаного проката.

Приборы, материалы и оборудование

1.Листовой прокатный стан 200.

2.Прибор для определения твёрдости по шкале Бринелля.

3.Электропечь муфельная с нагревом до температуры 400 С.

4. Отожжённые образцы из алюминия или алюминиевого сплава шири-

ной 25-30 мм и длиной не более 100 мм.

5. Измерительные инструменты: штангенциркуль, линейка.

Общие сведения Холодная прокатка (при температуре ниже 0,2-0,3ТПЛ) сопровождается

наклёпом металла. Наклёп – упрочнение металла во время пластической де-

формации из-за роста числа дислокаций и снижения их подвижности. При наклёпе снижаются пластические свойства. Для восстановления пластичности металл подвергают рекристаллизационному отжигу. Рекристаллизационный отжиг – нагрев металла выше 0,3-0,4ТПЛ. При нагреве подвижность атомов воз-

растает, что сопровождается зарождением и ростом новых зёрен, свободных от дислокаций. Этот процесс называется рекристаллизацией. В результате рекри-

сталлизации происходит разупрочнение деформированного металла.

При горячей деформации температура проката выше температуры поли-

морфного превращения железа, которая выше 0,3-0,4ТПЛ. Поэтому при горячей прокатке одновременно протекают процессы упрочнения (наклёп) и разупроч-

нения (рекристаллизация). Это позволяет снизить затраты энергии на прокатку

22

и применять большие деформации. Заготовкой при горячей листовой прокатке служат слитки или слябы, в том числе непрерывнолитые.

Основные недостатки горячей прокатки:

-сложность получения проката толщиной менее 1,2 мм;

-прокат покрыт окалиной – оксидами железа.

Поэтому листовой прокат толщиной меньше 1,2 мм производят холодной прокаткой с последующим рекристаллизационным отжигом. Заготовкой слу-

жит горячекатаная полоса.

В отличие от железа алюминий не имеет полиморфных модификаций кристаллической решётки. Во всём диапазоне температур до температуры плавления кристаллическая решётка остаётся кубической гранецентрированной

(ГЦК) решёткой. Температура плавления алюминия составляет 660 С, а темпе-

ратура начала рекристаллизации – 150 С. Рекомендуется проводить рекристал-

лизационный отжиг при температуре 370-400 С. Твёрдость по Бринеллю, НВ:

Методика выполнения работы

Измерить высоту Н, ширину В и длину L заготовки. Измерить твёр-

дость металла в средней части широкой грани. Прокатать заготовку с отно-

сительной степенью деформации 50%.

После прокатки провести измерения твёрдости, толщины h, ширины b и длины l проката. Рассчитать фактическую степень деформации h.

Провести рекристаллизационный отжиг в муфельной печи в течение

15 мин при температуре 400 С. Остудить образец в течение 10 мин на воз-

духе и определить твёрдость.

Сделать вывод о влиянии наклёпа и рекристаллизации на твёрдость материала.

23

Контрольные вопросы

1.Какие виды прокатки существуют?

2.Как обозначается относительное изменение геометрических разме-

ров образца?

3.Что такое прокатка?

4.Чем отличается горячая прокатка от холодной?

5.Как рассчитывается относительное изменение геометрических раз-

меров образца?

6.С помощью какого инструмента осуществляется процесс прокатки?

7.Какова форма бочки валка для листовой прокатки?

8.Как рассчитывается абсолютное изменение геометрических размеров образца?

9.Что такое наклёп?

10.Что такое рекристаллизация?

11.Достоинства процесса листовой холодной прокатки.

12.Достоинства процесса листовой горячей прокатки.

24

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Рудской, А.И. Теория и технология прокатного производства

[Текст]: учеб. пособие / А.И. Рудской, В.А. Лунёв. – СПб.: Наука, 2005. –

540с.

2.Обработка металлов давлением [Текст]: учебник / Б.А.Романцев [и

др.] – М.: Изд. дом МИСиС, 2008. – 960 с.

3.Гарбер, Э.А. Станы холодной прокатки (теория, оборудование, тех-

нология) [Текст] / Э.А. Гарбер. – М.: Черметинформация; Череповец:

ГОУВПО ЧГУ, 2004. – 416 с.

4. Технология конструкционных материалов [Текст] / А.М. Дальский

[и др.] – М.: Машиностроение, 2005. – 592 с.

5. Технология процессов обработки металлов давлением [Текст] / П.И.

Полухин [и др.] / под ред. Полухина П.И. – М.: Металлургия, 1988. – 857 с.

6. Грудев, А.П. Технология прокатного производства [Текст] / А.П.

Грудев, Л.Ф. Машкин, М.И. Ханин. – М.: Металлургия, 1994. – 656 с.

7. Технология прокатного производства: справочник. В 2 кн. [Текст] /

М.А. Беняковский [и др.] – М.: Металлургия, 1991. – 440 с.

8. Грудев, А.П. Теория прокатки [Текст] / А.П. Грудев. – М.: Метал-

лургия, 1988. – 240 с.

9. Белянский, А.Д. Тонколистовая прокатка. Технология и оборудова-

ние [Текст] / А.Д. Белянский, Л.А. Кузнецов, И.В. Франценюк. – М.: Метал-

лургия, 1994. – 380 с.

10. Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос [Текст] / В.М. Салганик [и др.] – М.: МГТУ им. Н.Э. Бау-

мана, 2003. – 506 с.

11. Шевакин, Ю.Ф. Обработка металлов давлением [Текст] / Ю.Ф. Ше-

вакин, В.С. Шейкевич. – М.: Металлургия, 1972. – 248 с.

25