17) Нагрев металла при омд.

В процессе нагрева способность к деформированию у большинства металлов и сплавов повышается (у чугуна, наоборот, снижается), т. к. у них с повышением температуры повышается пластичность.

есть верхний предел нагрева – это температура, выше которой наблюдается перегрев. Он заключается в резком росте размеров зерен и ослаблении межкристаллических связей.

характеристики поковки, полученной ОМД из перегретой заготовки, оказываются низкими. Брак по перегреву иногда можно исправить отжигом. При еще более высоком нагреве (близком к температуре плавления) наступает пережог.

При пережоге происходит неисправный брак вследствие полной потери металлом пластичности. Такой металл отправляют на переплавку. Поэтому наибольшую температуру нагрева (температуру начала ГД) назначают такой, чтобы не было ни пережога, ни перегрева.

каждый металл и сплав имеет свой строго определенный интервал ГД.

Для уменьшения угара металла (превращения в окалину) скорость нагрева должна быть максимальной из допустимых. Заготовка должна быть равномерно нагрета по всему объему без образования трещин.

если напряжения большие,то больше разность температур по сечению заготовки, и они могут возрасти настолько, что будет нарушена целостность металла–образуются трещины.

Разность температур по сечению возрастает с увеличением размеров заготовки и с увеличением скорости нагрева, поэтому существует максимально допустимая скорость нагрева.

Ее можно ориентировочно определить по формуле:

Т=а*k*D степень 3/2

где T–время нагрева, ч; а–коэффициент укладки заготовок (а=1–3); k–коэффициент(k=10–для малоуглеродистой стали; k=20–для высоколегированной), учитывающий характеристики стали; D–диаметр или сторона квадрата заготовки, м.

Время остывания заготовок из стали t0, c:

t0=0.006*дельтаТ*D

где дельтаT–среднее падение температуры по сечению поковки, °С; D–диаметр поковки, мм.

Для качества изделий, получаемых ГД, имеет большое значение не только режим нагрева, но и режим охлаждения. Слишком быстрое и неравномерное охлаждение может привести к образованию трещин или к короблению вследствие термических напряжений. Чем меньше теплопроводность стали, чем сложнее форма и меньше поковка, тем медленнее должно быть охлаждение.

Наибольшие потери тепла происходят до и после деформации.

18) Основные виды прокат металла.

Прокатка–один из видов ОМД, при котором металл пластически деформируется вращающимися валками.

Выделяют следующие основные виды прокатки: продольную, поперечную, поперечно-клиновую, поперечно-винтовую.

При продольной прокатке заготовка 2 деформируется между двумя валками 1, вращающимися в разные стороны, и перемещается перпендикулярно осям валков.

В процессе прокатки уменьшается толщина заготовки при одновременном увеличение ее длины и ширины. Площадь поперечного сечения заготовки в результате прокатки уменьшается на величину вытяжки,равную:

мю=l/l0=F0/F

где l0 и F0–первоначальные длина заготовки и площадь сечения; l и F–длина и площадь заготовки после прокатки.

Величина вытяжки составляет обычно 1,1–1,6 за проход.

Для прокатки обязательным является наличие контактного трения между валками и деформируемым металлом. Из-за вытяжки скорость выхода прокатанного металла из валков всегда больше, чем скорость входа заготовки в валки. Это необходимо учитывать при прокатке заготовки одновременно несколькими парами валков.

Поперечная прокатка осуществляется на станах, в которых заготовка перемещается вдоль осей валков, вращающихся в одну сторону. Щуп 4 скользит по линейке 3, жестко связанной с кареткой 2 натяжного устройства. В зависимости от профиля линейки 3 рабочие валки 1 по мере движения щупа сближаются или расходятся, изменяя диаметр прокатываемого профиля.

Поперечно-клиновая прокатка. Суть процесса заключается в деформировании штучной мерной заготовки подвижным инструментом (валком или плитой) с клиновыми выступами, соответствующими образуемому поперек заготовки профилю.

Существует несколько схем поперечно-клиновой прокатки и соответствующих им конструкций станов.

Недостатками работы этих станов являются: невозможность прокатки от прутка; нерентабельность изготовления коротких исходных заготовок, длина которых менее 1–1,5 диаметра.

Поперечно-винтовая прокатка осуществляется валками 6 и 8, вращающимися в одну сторону. Ручьи валков соответствующей формы сделаны по винтовой линии. Заготовка 5 при прокатке получает вращательное и поступательное движение, от вылета из валков она удерживается центрирующими упорами 7. На схеме изображена прокатка шаров для подшипников качения.