Физические основы омд

При ОМД происходит деформация металла, т.е. смещение частей заготовки и маленьких объемов металла внутри заготовки – зерен (кристаллитов) благодаря перемещению атомов в результате действия внешних сил. Если эти смещения после прекращения внешних сил исчезают, то деформация называется упругой, если нет, то произошла пластическая деформация, и размеры тела (заготовки, образца) или его форма изменились.

Величина допустимых пластических деформаций (до разрушения тела) зависит от пластичности металла, которую составляют «природа» металла (медь, железо, алюминий…), его химический состав (сталь, чугун, бронза, латунь…), условия деформации (температура, скорость, схема действия внешних сил).

Деформация оценивается величиной коэффициентов относительного удлинения (, %) и относительного сужения (, %):

, (1)

где l₀, l₁, A₀, A₁, - соответственно длина и площадь поперечного сечения образца (детали, заготовки) до и после пластической деформации.

Понятие о горячей и холодной омд

По температуре, при которой происходит обработка металлов, она делится на горячую и холодную. Границей между ними является температура рекристаллизации Т_р:

Т_р=(Т_пл), К (2)

где Т_р, Т_пл – абсолютные температуры рекристаллизации и плавления;

 - числовой коэффициент зависимости между Т_р и Т_пл ;

К - обозначение градусов по шкале Кельвина.

Для технически чистых металлов =0,4; для сплавов =0,6; для малоуглеродистой стали Т_р=0,6(1500+273,14)=1020 К или t_р  750С.

ОМД, которая происходит при t  t_р, называется горячей, а при t < t_р – холодной.

Горячая омд

Одним из многих параметров процесса ОМД, определяющих величину деформирующего усилия, является прочность металла. С увеличением температуры нагрева металла его прочность уменьшается (до нуля при расплавлении), а пластичность увеличивается. Причем в процессе пластической деформации при горячей ОМД свойства металла практически не изменяются и зависят от температуры металла. При горячей ОМД величина деформирующего усилия во много раз меньше (например, в 20 раз), чем при холодной, и можно дать металлу любую степень деформации, т.е. продолжать пластическую деформацию до тех пор, пока не получится готовая заготовка или деталь. Однако не всегда это возможно из-за остывания металла до температуры t < t_р, и в этом случае необходим новый нагрев. Нагревают металл для горячей ОМД до температуры t_н = (0,9 - 0,95) t_плС, которую называют температурой начала горячей ОМД. Продолжают горячую ОМД до температуры t_к  t_р, которую называют температурой конца горячей ОМД.

Интервал температур горячей ОМД для стали: t_н = 1150 - 1250С (цвет светло-желтый и желто-белый), t_к = 750 - 800С (цвет красный или светло-красный). Температура t_н должна быть на 100-200С ниже температуры начала плавления, т.к. боле высокие температуры могут привести к браку при нагреве – перегреву или пережогу металла.

Перегрев – это укрупнение зерен металла, которые при ОМД дадут ярко выраженное волокнистое строение металла и строчное (вдоль волокон) расположение примесей (если их много), что в большинстве случаев не является браком, а при необходимости может быть исправлено последующим нагревом до температуры t_р  t_н  (t_пл - 200С).

Пережог – это крупные окисленные по границам зерна металла, которые при ОМД рассыпаются, т.е. пережог – это неисправимый брак и пережженный металл годится только на переплавку.