- •Введение
- •«Разработка технологического процесса изготовления детали – сверло железнодорожное из стали 40х с твёрдосплавными пластинами wcmx06t308»
- •Состоит курсовая работа из следующих основных разделов:
- •Особенности этого сверла заключается следующем:
- •Характеристика материала. Сталь 40х.
- •Химический состав в % материала 40х
- •Применение данного инструмента:
- •Легирующие элементы
- •Дефекты:
- •Металлургический раздел Сталь.
- •Процессы производства стали.
- •Конвертерный процесс.
- •Производство стали в кислородных конвекторах
- •Выбор метода, и его сущность Обработка металлов давлением
- •Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла
- •Влияние условий деформирования на процесс обработки металлов давлением
- •Виды машиностроительных профилей
- •Производство прокатных профилей
- •Совокупность операций механической обработки Обработка металлов резанием
- •Описание видов обработки металла резанием
- •Термическая обработка Процесс термической (или химико-термической) обработки стали состоит из трех последовательных этапов
- •Заключение
- •Список используемой литературы
Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла
Изменение структуры и свойств металла при обработке давлением определяется температурно-скоростными условиями деформирования, в зависимости от которых различают холодную и горячую деформации.
а) б)
Рис.4. «Схемы изменения микроструктуры металла при деформации: а - холодной; б – горячей»
Холодная деформация характеризуется изменением формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металлов (рис. 4, а). При холодной деформации формоизменение сопровождается изменением механических и физико-химических свойств металла. Это явление называют упрочнением (наклепом). Изменение механических свойств состоит в том, что при холодной пластической деформации по мере се увеличения возрастают характеристики прочности, в то время как характеристики пластичности снижаются. Металл становится более твердым, но менее пластичным. Упрочнение возникает вследствие поворота плоскостей скольжения, увеличения искажений кристаллической решетки в процессе холодного деформирования (накопления дислокаций у границ зерен).
Изменения, внесенные холодной деформацией в структуру и свойства металла, не необратимы. Они могут быть устранены, например, с помощью термической обработки (отжигом).
Горячей деформацией называют деформацию, характеризующуюся таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всем объеме заготовки и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения (рис. 4, б).
Чтобы обеспечить условия протекания горячей деформации, приходится с увеличением ее скорости повышать температуру нагрева заготовки (для увеличения скорости рекристаллизации).
Если металл по окончании деформации имеет структуру, не полностью рекристаллизованную, со следами упрочнения, то такая деформация называется неполной горячей деформацией. Неполная горячая деформация приводит к получению неоднородной структуры, снижению механических свойств и пластичности, поэтому обычно нежелательна.
При горячей деформации сопротивление деформированию примерно в 10 раз меньше, чем при холодной деформации, а отсутствие упрочнения приводит к тому, что сопротивление деформированию (предел текучести) незначительно изменяется в процессе обработки давлением. Этим обстоятельством объясняется в основном то, что горячую обработку применяют для изготовления крупных деталей, так как при этом требуются меньшие деформирующие силы (менее мощное оборудование).
Влияние условий деформирования на процесс обработки металлов давлением
Процесс пластического деформирования металла при обработке давлением может быть представлен графической зависимостью действующих давлений от соответствующих пластических деформаций (рис. 3.3). При холодной деформации растет величина необходимых для этого напряжений и уравновешивающих их в каждый момент времени внешних сил, прикладываемых к деформируемому телу (кривая 3 на рис. 3.3). Эта зависимость ограничена не только по оси абсцисс величиной пластической деформации, которой можно достичь без разрушения (предельной деформации), но часто и по оси ординат величиной максимально допустимых давлений на инструмент. Характер зависимости давления - деформации и их предельные значения зависят от свойств металла и условий деформирования.
С повышением температуры увеличиваются значения максимального относительного удлинения и максимально достижимых деформаций, а сопротивление деформированию уменьшается (рис. 5).
Рис. 5. «Зависимость давления от степени пластической деформации в процессах обработки металлов давлением»:
/ - горячая деформация с низкой скоростью;
- горячая деформация с более высокой скоростью.
- холодная деформация
Рис. 6. «Изменение о, и б малоуглеродистой стали в зависимости от температуры»
Таким образом, при деформировании стали, нагретой, например, до температуры 1200 °С, можно достичь большего формоизменения при меньшей приложенной силе, чем при деформировании не нагретой стали. Все металлы и сплавы имеют тенденцию к увеличению пластичности и уменьшению сопротивления деформированию при повышении температуры в случае выполнения ряда требований, предъявляемых к процессу нагрева. Так, каждый металл должен быть нагрет до вполне определенной максимальной температуры. Если нагреть, например, сталь до температуры, близкой к температуре плавления, наступает пережог, выражающийся в появлении хрупкой пленки между зернами металла вследствие окисления их границ. При этом происходит полная потеря пластичности. Пережог исправить нельзя, пережженный металл может быть отправлен только на переплавку.
Ниже зоны температур пережога находится зона температур перегрева. Явление перегрева заключается в резком росте размеров зерен. Вследствие того что крупнозернистой первичной кристалл иза- ции (аустенит), как правило, соответствует крупнозернистая вторичная кристаллизация (ферриг + перлит или перлит + цементит), механические свойства изделия, полученного обработкой давлением из перегретой заготовки, оказываются низкими.
Температура |
Начала 1200, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе |