14. Технологические

и эксплуатационные свойства

Технологические свойства характеризуют спо-

собность металлов подвергаться обработке в холод-

ном и горячем состояниях. Обрабатываемость ре-

занием — одно из важнейших технологических

свойств, потому что подавляющее большинство заго-

товок, а также деталей сварных узлов и конструкций

подвергается механической обработке. Одни метал-

лы обрабатываются хорошо до получения чистой и

гладкой поверхности, другие же, имеющие высокую

твердость, плохо. Улучшить обрабатываемость, на-

пример, стали можно термической обработкой, пони-

жая или повышая ее твердость. Свариваемость —

способность металлов образовывать сварное соеди-

нение, свойства которого близки к свойствам основ-

ного металла. Ее определяют пробой сваренного

образца на загиб или растяжение. Ковкость — спо-

собность металла обрабатываться давлением в хо-

лодном или горячем состоянии без признаков разру-

шения. Ее определяют кузнечной пробой на осадку

до заданной степени деформации.

Литейные свойства металлов характеризуют спо-

собность их образовывать отливки без трещин, рако-

вин и других дефектов. Жидкотекучесть — способ-

ность расплавленного металла хорошо заполнять по-

лость литейной формы.

Усадка при кристаллизации — это уменьшение

объема металла при переходе из жидкого состояния

в твердое; является причиной образования усадоч-

ных раковин и усадочной пористости в слитках и от-

ливках. Ликвация — неоднородность химического

состава сплавов, возникающая при их кристаллиза-

ции. Обусловлена тем, что сплавы в отличие от чис-

тых металлов кристаллизуются не при одной темпе-

ратуре, а в интервале температур.

Эксплуатационные свойства. Эти свойства опре-

деляют в зависимости от условий работы машины

специальными испытаниями. Износостойкость —

свойство материала оказывать сопротивление изно-

су, т.е. постепенному изменению размеров и формы

тела вследствие разрушения поверхностного слоя

изделия при трении. Также к эксплуатационным

свойствам относят: хладостойкость, жаропроч-

ность, антифрикционность и др.

15. Нагрев металлов п ри обработке

давлением

Нагрев заготовок производится с целью уменьшить

сопротивление деформированию. Для каждого ме-

талла и сплава температура горячей обработки имеет

свои верхние и нижние пределы, образующие об-

ласть нагрева, называемую температурным интер-

валом обработки.

На рисунке показана область 3 нагрева углеродис-

той стали для горячей обработки давлением в зави-

симости от содержания углерода. Ее верхние преде-

лы 2 лежат на 100 — 150°С ниже температуры начала

плавления (т.е. линии солидуса), нижние пределы —

на 60—75°С выше температур превращения перлита

и цементита в аустенит. Выше линии верхних темпе-

ратурных пределов находится зона 1 пережога, ниже

линии нижних температурных пределов — зона 4 уп-

рочнения (наклепа). Зона перегрева является зо-

ной интенсивного роста зерен и дает крупнозернис-

тую структуру металла, непрочную и хрупкую, которая

может быть исправлена отжигом. Обработка при тем-

пературах зоны наклепа дает напряженный и хруп-

кий металл и может привести к его разрушению. На-

клеп можно устранить последующим отжигом.

В процессе горячей обработки создается волок-

нистая макроструктура сплава, механические свой-

ства стали вдоль волокон становятся выше, чем попе-

рек волокон. Это свойство используют при изготов-

лении деталей: заготовку деформируют так, чтобы

направление возникающих в детали напряжений рас-

тяжения совпадало с направлением волокон, и волок-

на должны огибать контур изделий и не должны пере-

секать их.

Для нагрева используются различные нагрева-

тельные устройства: пламенные и электрические

печи, с помощью контактных и индукционных нагре-

вателей. По распределению температуры в рабочем

пространстве пламенных печей они делятся на ка-

мерные и методические. В камерных печах тем-

пература одинакова на всем рабочем пространстве.

В методических печах нагрев заготовок осуществля-

ется постепенно, по заданному режиму. В прокатном

производстве применяют также колодцевые печи со

съемным или сдвигаемым сводом.

Электрические печи для безокислительного на-

грева металлов бывают также камерными и методи-

ческими. Контактные электронагреватели приме-

няют для нагрева током большой силы, проходящим

через нагреваемую заготовку.