Холодная и горячая деформация: сущность, достоинства и недостатки.

Формообразование обработкой давлением основано на способности заготовок из металлов и других материалов изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил, причем объем остается постоянным.

Пластическая деформация может производиться в холодном либо в горячем состоянии металла.

Холодная деформация – это деформация, которая происходит при температурах ниже температуры рекристаллизации. Такая деформация приводит к наклепу металла или сплава. Т<0,3Т_пл

В результате холодной деформации прочностные характеристики и твердость с увеличением степени деформации возрас­тают, а пластические свойства уменьшаются, вплоть до полного их исчерпа­ния.

Горячая деформация – это деформация, при которой конечная структура оказывается без следов упрочнения. Т0,5-0,7Т_пл

При этих температурах деформация также вызывает упрочнение («горячий наклеп»), которое полностью снимается рекристаллизацией, протекающей при температурах обработки и при последующем охлаждении.

При горячей деформации сопротивление металла деформированию уменьшается в 8—10 раз и остается неизменным в процессе обработки при условии, что температура металла остается выше, чем Т_рек..

Когда металл после деформации имеет частично рекристаллизованную структуру, то такую обработку правильнее называть неполной горячей, или теплой деформацией. Неполная горячая деформация приводит к получению неоднородной структуры, снижению проч­ностных и особенно пластических свойств.

При горячей деформации нужно поддерживать необходимую тем­пературу в ходе самого процесса обработки давлением, особенно при произ­водстве изделий небольшого объема и с развитой поверхностью. В этом слу­чае задача усложняется в связи с потерей теплоты при контакте с деформи­рующим инструментом.

Нагрев металла перед обработкой давлением. Нагревательные устройства, применяемые для нагрева металлов перед обработкой давлением.

Температура нагрева для горячей деформации зависит в первую очередь от природы деформируемого материала, его химического состава, а также от толщины заготовки. Однако в лю­бых случаях температура нагрева должна быть значительно ниже температу­ры солидуса сплава. Если металл перегрет, то могут наступить «пережог», выражающийся в интенсивном окислении границ зерен, и, как следствие, охрупчивание металла. Пережог — дефект нагрева, который не может быть исправлен. Длительное пребывание металла при температуре несколько меньшей, чем температура пережога, может привести к значительному росту зерна и снижению пластических свойств заготовки — явление перегрева. В значительном большинстве случаев перегрев может быть исправлен допол­нительной термической обработкой.

Нагревательные устройства.

Оборудование, применяемое для нагрева заготовок перед обработкой давлением, подразделяется на нагревательные печи и электронагревательные устройства.

К нагревательным печам относят оборудование, в котором теплота к заготовке передается конвекцией и излучением из нагревательной каме­ры. Пол, стены и свод печей выполняются из огнеупорных материалов. Необходимую температуру (до 1300 °С и более) в печах получают сжи­ганием газообразного или жидкого топлива либо с помощью электриче­ских нагревателей. По принципу действия печи подразделяются на ка­мерные и методические.

К камерным относят печи, имеющие одинаковую тем­пературу по всему рабочему про­странству. Загрузку и выгрузку заготовок производят по мере не­обходимости. Такие печи обычно имеют одно окно.

Методические печи, как правило, вытянутые в одном направлении, имеют загрузочное окно, в районе которого устанав­ливается относительно невысокая температура, удлиненную камеру печи, по длине которой темпера­тура повышается, вплоть до ко­нечной, вблизи у окна выгрузки

В электронагревательных устройствах теплота выделяется непосредст­венно в самой заготовке в виде теплоты сопротивления при пропускании через нее большой силы тока (рис. 18.2, б) либо при возбуждении в ней вих­ревых токов в специальных индукционных печах (рис. 18.2, в).

Нагревательные устройства имеют преимущества перед печами: высо­кая скорость нагрева (в 10—15 раз выше, чем в печах), почти полное отсут­ствие окалины (в 4—5 раз меньше), удобство в работе, легкая автоматизация, экологичность. Серьезными их недостатками являются ограничения по габа­ритам нагреваемых заготовок, требования их постоянного сечения, необхо­димость для каждого типа и размера заготовки иметь соответствующий ин­дуктор. Кроме того, КПД индукторов относительно невелик.

Движения в металлорежущих станках. Конструктивные элементы и геометрические параметры режущего инструмента.

Движения станка:

1. движение резания – главное движение

2. движение подачи

Движение с большей скоростью – это движение резания.

Режим резания – совокупность значений скорости резания, скорости подачи и глубины резания.

Подача - расстояние, пройденное режущей кромкой инструмента за единицу времени.

Глуби­ной резания называется величи­на срезаемого за один проход резца слоя металла, измеренная по перпен­дикуляру к обработанной поверх­ности детали.