Нагрев заготовок

При нагреве наклепанный металл из неустойчивого состояния переходит в устойчивое. Это сопровождается изменением в структуре и свойствах металла. Образование новых зерен называют рекристаллизацией, а температуру появления новых зерен- температурой рекристаллизации. t_рек.=0,4t плавления. Сама рекристаллизация идет очень медленно и для ее ускорения необходимо дальнейшее повышение температуры. При нагреве до t рекристаллизации σ_в повышается, а σ % а_н понижается. Чтобы рассчитать время, необходимое для нагрева заготовок пользуются эмпирическими формами. Заготовки для горячей обработки давлением нагревают в орнах или печах. Горячая обработка производится при температурах несколько выше t_рек. При обжатии зерна дробятся, из них вырастают новые до тех пор, пока не будут разрушены новым обжатием. При горячей обработке металлов давлением происходит два процесса: измельчение зерна и рекристаллизация. При горячей обработке удаляются дефекты литья: поры, газовые пузыри и пустоты. С не окисленным металлом завариваются, происходит частичное выравнивание химического состава за счет диффузионных процессов.

Прокатка

Прокатку производят для получения заготовок с последующей обработкой: ковкой, штамповкой, прессованием (выдавливанием), волочением или резаньем. При прокатке горячие или холодные заготовки пропускают между вращающимися волками. Существует 3 основных вида прокатки: продольная, поперечная и поперечно-винтовая. При продольной прокатке (рис. 8) волки вращаются в разные стороны деформируя заготовку. Ее высота уменьшается а ширина увеличивается. Важнейший показатель прокатки абсолютное обжатие Δα=h₀-h₁ и относительное обжатие ε=. Относительное обжатие за один проход зависит от угла захвата α и составляет от 10-60%. Величину Δα=д(1-cosα) через диаметр заготовки, т.е. абсолютное обжатие увеличивается с увеличением диаметра волков d и угла α. Во время прокатки заготовка находится под действием двух сил: силы трения T=μk между волком и заготовкой, и силы реакции К, которые связаны между собой через коэффициент трения. Для осуществления прокатки необходимо, чтобы Т>R, тогда когда коэффициент трения должен быть больше tg α (M>tg α). Для увеличения коэффициента трения при прокатке заготовок производят насечку волков. Угол захвата α в насеченных волках составляет 27-34⁰. При холодной прокатке 3-8⁰. При поперечной прокатке (рис.9) волки 2 и 3 вращаются в одном направлении и их оси параллельны. А заготовка 1 вращается вокруг своей оси и при этом деформируется. При поперечно-винтовой (косой) прокатке волки 2 и3 тоже вращаются в одном направлении, но их оси расположены под некоторым углом друг к другу, поэтому заготовка 1 не только вращается, но и совершает поступательные движения вдоль своей оси. Волки для прокатки изготавливают из отбеленного чугуна (закаленного) их делают гладкими или колиброваными (рис. 10). Первые применяют для прокатки листов или листовых заготовок. Вторые для придания проволоки определенного сечения. Колибровка производится с учетом наибольшего обжатия при каждом пропуске, чтобы количество пропусков было минимальным.