71 Горячая и холодная обработка давлением. Нагрев заготовок.

Улучшение механических свойств металлов и сплавов связано с приданием им мелкозернистой структуры. Рост же зерна в процессе рекристаллизации зависит от степени деформации и температуры нагрева, осуществляемого для обработки металла давлением.

Критической деформацией называют такую, после которой при нагреве (отжиге, рекристаллизации) получается наиболее крупнокристаллическое строение металла. Для получения мелкокристаллического строения, очевидно, при обработке давлением нужно осуществлять деформации, большие, чем критические.

Получение нужных результатов после горячей обработки металлов давлением возможно лишь при правильном назначении температур начала и конца этой обработки, а также при выборе правильной скорости нагрева металла.

Нагрев заготовки начинается с поверхности и благодаря теплопроводности металла распространяется в глубь него. При слишком быстром нагреве могут возникнуть трещины. При недостаточно высокой температуре нагрева пластичность металла для осуществления его деформации будет недостаточна. При слишком высокой температуре нагрева может получиться перегрев или даже пережог. В первом случае будет чрезмерный рост зерен металла, а при пережоге — окисление по границам зерен и расплавление межкристаллического вещества. В результате этого ослабляется связь между зернами металла. При ковке пережженного металла он разрушается.

Температура окончания процесса горячей обработки металла давлением не должна быть слишком высокой, чтобы в результате не возникла крупнокристаллическая структура. Эта температура не должна быть и слишком низкой, чтобы не возник наклеп.

Для различных металлов температурные интервалы ковки различны. Например, для углеродистой, стали в зависимости от марки стали верхний предел нагрева 1200—1000° С, а нижний 800—850° С; для алюминиевых сплавов соответственно — 490—470° С и 350— 400° С.

72 Прокатка. Виды, сортамент, технология, оборудование.

Прокатка – наиболее распространенный способ обработки пластическим деформированием. Прокатке подвергают до 90 % всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.

Сущность процесса: заготовка обжимается (сдавливается), проходя в зазор между вращающимися валками, при этом она уменьшается в своём поперечном сечении и увеличивается в длину. Форма поперечного сечения называется профилем. Набор всех профилей всех размеров – сортамент проката.

Основные способы прокатки: продольная, поперечная, поперечно-винтовая.

При продольной прокатке деформация осуществляется между вращающимися в разные стороны валками. Заготовка втягивается в зазор между валками за счет сил трения. Этим способом изготавливается около 90 % проката: весь листовой и профильный прокат.

При поперечной прокатке оси прокатных валков и обрабатываемого тела параллельны или пересекаются под небольшим углом. Оба валка вращаются в одном направлении, а заготовка круглого сечения – в противоположном. Данным способом производят специальные периодические профили, изделия представляющие тела вращения – шары, оси, шестерни.

Поперечно-винтовая прокатка. Валки, вращающиеся в одну сторону, установлены под углом друг другу. Прокатываемый металл получает еще и поступательное движение. В результате сложения этих движений каждая точка заготовки движется по винтовой линии. Применяется для получения пустотелых трубных заготовок.

Процесс прокатки осуществляют на специальных прокатных станах. В качестве инструмента для прокатки применяют валки прокатные. В зависимости от прокатываемого профиля валки могут быть гладкими, применяемыми для прокатки листов, лент и т.п. и калиброванными (ручьевыми) для получения сортового проката.