Файл: Изменение механических свойств металлов и сплавов при холодной прокатке А. В. Третьяков, К. М. Радченко. 1960- 4 Мб.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 30

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица

Влияние числа пропусков на механические свойства металла

 

До прокатки

После холодной прокатки

 

Прокатанный

тол­

 

3

число

тол­

сум­

ств

6

металл

кг/ *мм

марное

 

щина

%

про­

щина

обжа­

КЗ/ мм2

%

 

 

 

 

пусков

мм

тие,

%

 

 

.Мягкая сталь

5,27

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,15%С)...........

34,0

30,0

8

2,5

52,5

59,2

2,0

 

5,28

33,7

28,0

41

2,46

53,4

62,2

2,0

Алюминий ................

5,25

28,5

44,0

19

1,30

75,2

50,7

1,5

 

5,25

28,5

44,0

45

1,30

75,2

51,2

1,5

Изучая структуру холоднокатаного металла,

В.

П. Север-

денко [14] пришел к выводу, что при всех прочих равных усло­ виях в случае малых обжатий за пропуск зерно искажается в большей степени, чем в случае 'больших обжатий. Это означает, что при постоянном суммарном обжатии и малых частных об­ жатиях, т. е. при прокатке металла с большей дробностью де­ формации, наблюдается большая волокнистость структуры. Сле­

довательно,

процесс холодной прокатки следует стараться вести

с большими

обжатиями за пропуск,

что повышает производи­

тельность и улучшает структуру металла.

Влияние

скорости деформации

на механические свойства

металлов изучено еще очень мало. Известно, что повышение

сопротивления деформации с увеличением ее скорости происхо­ дит лишь при обработке металла выше температуры рекри­ сталлизации. При обработке металла в холодном состоянии влияние скорости на сопротивление деформации весьма незна­ чительно, причем, согласно последним данным, при высоких скоростях прокатки наблюдается некоторое понижение сопротив­

ления холодной деформации с увеличением скорости [18]. Поэто­ му. можно считать, что в интервале применяемых скоростей холод­ ной прокатки (от 3 до 35 м/сек) скорость деформации не оказыва­

ет существенного влияния на изменение механических свойств металлов.

Влияние технологической смазки на механические свойства холоднокатаного металла изучал Н. П. Жетвин [16]. При сопо­ ставлении показателей механических свойств листов, прокатан­ ных с одним и тем же количеством пропусков при различных

смазках, установить какую-либо зависимость не удалось: в трех случаях предел прочности при прокатке со смазкой оказался незначительно повышенным при соответствующем небольшом уменьшении удлинений, но в четвертом случае получилась об­ ратная зависимость.

20


Таким образом, влияние смазки на механические свойства листовой холоднокатаной стали можно признать незначитель­ ным, и следовательно, не учитывать его при разработке техно­ логического процесса.

При холодной прокатке, как уже отмечалось ранее, проис­

ходит изменение структуры металлов и сплавов. В результате деформации зерна вытягиваются в направлении прокатки. При достаточно больших обжатиях структура становится строчеч­ ной. Это приводит к различию свойств металла в разных на­ правлениях. Так, например, предел прочности холоднокатаных листов, независимо от степени их обжатия, приблизительно на

10% выше в поперечном направлении, чем в продольном, т. е.

в направлении прокатки.

Данные о механических свойствах холоднокатаного металла, приведенные в книге, относятся к образцам, вырезанным по направлению прокатки листов.

Следует также отметить,

что холодная деформация влияет

не только на механические,

но и на другие свойства металла.

Так, холодная деформация снижает плотность металла, т. е. уменьшает его удельный вес, что связано с разрыхлением ме­ талла. С увеличением степени холодной деформации снижается магнитная проницаемость, увеличивается коэрцитивная сила.

ГЛАВА IV

ИЗМЕНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИИ

Пластичностью металла при данном напряженном состоянии называется способность сохранять полученные при нагрузке де­

формации.

Способность металлов и сплавов к холодной деформации определяется их пластичностью. Чем выше пластичность метал­ ла, тем большую степень деформации он выдерживает без раз­

рушения. Какого-либо

обобщающего показателя

пластичности

не существует, имеются

лишь различные методы

определения

пластичности при растяжении, сжатии, скручивании и т. д., т. е. при определенной схеме напряженного состояния.

Знание механических характеристик металла еще недоста­ точно для оценки его пластичности; тем не менее, прокатчик, оценивающий металл по результатам его механических испыта­

ний, обычно предполагает

наличие определенной связи

(если

не количественной, то, во

всяком случае, качественной)

между

механическими овойствами и поведением металла в процессе деформации. В то же время знание механических свойств ме­ таллов и сплавов, подвергнутых различной степени деформации, необходимо при теоретическом определении сопротивления мета'лла деформации.

В процессе холодной деформации предел прочности (чв) и

предел текучести (~s) повышаются, а относительное удлинение

(8%) уменьшается; при этом повышение пределов прочности и текучести и уменьшение относительного удлинения происходит

наиболее интенсивно при обжатиях до 30%. При дальнейшем увеличении обжатия интенсивность изменения механических свойств уменьшается.

Рост пределов прочности и текучести при холодной дефор­ мации происходит неодинаково: как правило, предел текучести

увеличивается быстрее, чем предел прочности. Таким образом, разница между пределом прочности и пределом текучести с уве­ личением обжатия уменьшается, в связи с чем может наступить такой момент (при обжатии 70—90%), когда предел текучести будет почти совпадать с пределом прочности. Так как разницей пределов прочности и текучести при определенном относитель-

22


ном удлинении определяется пластичность металлов, то, следо­ вательно, с увеличением обжатия пластичность уменьшается, причем наиболее интенсивно — до 30% обжатия.

Серьезным препятствием в применении высоких степеней

холодной деформации является резкое снижение относительно­ го удлинения. Чем большим относительным удлинением облада­ ет металл, тем большая величина деформации может быть до­ пущена и тем выше подняты пределы прочности и текучести.

Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы металл, подвер­

гаемый более или менее значительной деформации, имел как можно больший запас относительного удлинения и большую разницу между пределами прочности.и текучести.

Таким образом, прокатчику для оценки пластичности метал­ ла и подсчета величины сопротивления деформации необходи­ мы данные по изменению механических свойств при холодной прокатке.

Кривые изменения механических свойств в функции обжа­ тия, приведенные в данной книге, разбиты на следующие группы:

I.Стали.

II.Алюминиевые и магниевые сплавы. III . Сплавы меди.

IV . Никелевые и медноникелевые сплавы. V. Титановые сплавы.

VI. Различные металлы.

Каждый металл, отличающийся от другого металла химиче­ ским составом, имеет общепринятую маркировку. Химический состав и исходные механические свойства рассмотренных в кни­ ге металлов и сплавов приведены в Приложении.

КРИВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ, ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО УДЛИНЕНИЯ

ВЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБЖАТИЯ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ

Отно­

Наименование металла

Предел Предел ситель­

Источ­

проч­

текуче­ ное уд­

рисунка

или сплава

ности

сти

лине­

ник

 

 

’в

а0.2

ние

 

 

 

 

 

5, %

 

 

 

I. С т а л и

Рис.

24

Электролитическое железо....................

Рис.

25

Хромансиль......................................

• . .

Рис.

26

Низкоуглеродистая сталь (группа твер-

Рис.

27

дости ОМ)...............................................

 

Углеродистая сталь Ст. 1.......................

Рис.

28

Углеродистая сталь 08 ...........................

Рис.

29

Углеродистая сталь 08сп ........................

Рис.

30

Углеродистая сталь

10 ...........................

Рис.

31

Углеродистая сталь

10 сп........................

Рис.

32

Углеродистая сталь 20 сп .......................

Рис.

33

Жесть..........................................................

 

Рис.

34

Углеродистая сталь 35 ...........................

Рис.

35

Углеродистая сталь 45 ...........................

Рис.

36

Углеродистая сталь 50 •........................

Рис.

37

Углеродистая сталь с. содержанием:

+

_

[19]

+

[20]

+

211

+

+

22]

+

+

23]

+

+

+

[]*

+

[24]

4-

+

+

[]*

+

+

+

[*]:

 

+

 

[251

+

+

]*1

+

+

[]*

+

+

[23]

 

 

0,10-0,15% С—а...........................

+

 

 

 

0,25% С—б.......................................

+

_

 

 

 

0,35% С—в.......................................

+

[261

Рис. 38

0,45% С—г.......................................

+

Углеродистая сталь с содержанием:

 

 

 

 

0,93% С, 0,26% Мп—а................

+

 

 

 

0,69% С, 0,62% Мп—б................

4-

[181

Рис.

39

0,10% С, 0,26% Мп—в

+

Углеродистая сталь 10Г2 • : ................

+

+

+

[]*

Рис.

40

Углеродистая сталь 70Г........................

+

+

][*

Рис.

41

Углеродистая высококачественная сталь

 

 

 

 

Рис. 42

У8А ..................................................

+

+

+

][*

Углеродистая высококачественная сталь

 

 

 

 

Рис.

43

У10...........................................................

+

+

+

[*]•

Углеродистая высококачественная сгаль

 

_

 

 

Рис.

44

УЮА......................................................

+

+

*][

Углеродистая высококачественная сталь

+

1

 

 

 

 

У12

+

1*[

 

 

 

+

24


(продолжен не)

рисунка

Рис. 45

Рис. 46 Рис. 47 Рис. 48 Рис. 49

Рис. 50

Рис. 51 Рис. 52

Рис. 53

Рис. 54 Рис. 55

Рис. 56

Рис. 57 Рис. 58

. Рис. 59 Рис. 60

Рис. 61

 

 

 

Отно­

 

Наименование металла

Предел Предел ситель­

 

проч­

теку­

ное уд­ Источ­

или сплава

ности

чести

лине­

ник

 

ав

ст0,2,

ние

 

 

 

 

5. %

 

Углеродистая высококачественная сталь

 

 

 

 

У12А.................................................

+

+

][*

Легированная сталь Х05........................

+

[211

Хромоникелевая сталь 1Х18Н9 (ЭЯ1) .

-L

|21]

Хромоникелевая сталь 2Х18Н9 (ЭЯ2) .

+

+

+

*[]

Хромоникелекремнистая сталь Х18Н25С2

 

_

 

(ЭЯЗС) . . . ..................................

+

][*

Хромоникелетитановая сталь 1Х18Н9Т

+

+

[211

(ЭЯ1Т) . . . .......................................

Хромотитановая сталь Х25Т (Ж27Т) . .

+

+

[27]

Хромомарганцевоникелевая сталь

+

+

[21].

Х13Н4Г9 (ЭИ100).........................

Хромоникелемолибденовая сталь

+

 

ЭИ401—а.........................................

[1*

Специальная сталь ЭИ119—б................

4-

+

+

Специальная сталь ЭИ403 ........................

[16]:

Хромоникелевая сталь Х23Н18 (ЭИ417)—а

- —

+

 

Специальная сталь ЭИ409— б................

+

——

[]*

Хромоникелетитановая сталь 1Х18Н9Т

+

[*|

(ЭЯ1Т).............................................

Хромоникелетитановая сталь ЭИ435 . .

+

+

[*1

Специальная сталь ЭИ457 ........................

+

+

[1б[;

Специальная сталь ЭИ602 .......................

+

+

—•

J*L

Хромистые и хромоникелевая стали с

 

 

 

 

содержанием:

 

+

 

0,12%С, 0,7%Сг, 0,1%V—а . .

 

0,2%С, 1,4%Сг—б........................

+

 

[26]:

0,1%С, 18%Сг, 8%Ni—в. . . .

 

+

 

Хромоникелевая сталь с содержанием

22,5% N1,

1,5%Сг—а

............................ +

 

Никелевая

сталь

с содержанием 25%

 

N1—б....................

 

 

+

[19]:

Рис. 62 Марганцовистая

сталь

с содержанием

 

Рис. 63

Рис. 64 Рис. 65

15%Мп—а...............................................

 

+

 

 

Хромоникелевая сталь с содержанием

-_

 

__

[19]

' 20%Сг, 58% Ni—б............................

+

Никелевые стали с содержанием:

 

+

 

 

2%Ni—а................................

[19]

36%№—б ......................................

+

Никелевая сталь St-1...............................

+

[28]

Хромомарганцевоникелевая сталь с со­

 

 

 

 

*держанием

 

 

 

 

0,15%С, 7,5—10%Мп, 17—19%Сг,

 

+

 

4—6%Ni (марка 202)—а . . .

 

 

0,15%С, 5,5—7,5%Мп, 16—18%Сг,

+

 

[29]'

3,5—5,5% Ni (марка 201)—б .

 

25


(лродалжение)

рисунка

Рис. 66

Рис. 67 Рис. 68 Рис. 69 Рис. 70

Рис. 71 Рис. 72 Рис. 73 Рис. 74 Рис. 75 Рис. 76 Рис. 77

Рис. 78

Рис. 79 Рис. 80

Наименование металла или сплава

Хромомарганцевоникелевая сталь с содержанием:

0,12%С, 12— 19%Мп, 15—21%Сг до 3%Ni—а...............................

0,08—0,2%С, до 2%Мп, 16—18%Сг

6—8%Ni (марка 301)—б . . .

Хромоникелевая сталь 18-8 (марка 302) Хромокремнемарганцевая сталь ЗОХГСА Динамная сталь .......................................

Трансформаторная сталь .......................

II. Алюминиевые и магниевые сплавы

Алюминий (чистота 99,5%)....................

Алюминий (чистота 99,99%)...................

Алюминиевый сплав АМц.......................

Алюминиевый сплав АМг.......................

Дуралюмин Д1...........................................

Дуралюмин Д16 ......................................

Дуралюмин Д16—а...................................

Дуралюмин Д1—б.................................. .

Дуралюмин марки LM—2 с содержанием

4,2%Cu, 0,74%Мп, 0,52%Si...............

Магниевый сплав МА1 ...........................

Магниевый сплав МА2...........................

III. Сплавы меди

ОтноПредел Предел ситель

проч­

теку­

ное

Источ­

ности

чести

Удли­

ник

ав

ст0,2

нение

 

 

 

8, %

 

+

+

[30]

+

+

[31]

+

+

+

*1

+

+

[*

+

+

]1*

+

+

+

[32]

+

+

+

|32|

+

+

+

[6]

+

+

+

[6]

+

+

+

[1*

+

+

[6]

»1

+

*][

+

+

[28

+

+

+

[32

+

+

+

[32]

Рис. 81

Электролитическая медь—а ....................

+

[33]

Рис. 82

Томпак ЛТ 90—б.......................................

 

+

Латунь Л 68...............................................

 

+

+

+

[6]

Рис. 83

Латунь Л 62...............................................

■. •

+

+

[6]

Рис. 84

Латунь Л 59......................

+

+

[6]

Рис. 85

Латунь ЛС 64-2—а...................................

 

4-

 

 

 

Латунь Л 62—б...........................................

 

+

[33]

Рис. 86

Латунь Л 68—в...........................................

 

+

Латунь Ms 60—а.......................................

 

+

 

 

Латунь Ms 63—5.......................................

 

+

 

 

Томпак Ms 85—в.......................

...

— -

+

_

 

 

Томпак Ms 90—г.......................................

 

+

[26]

 

Электролитическая медь—д ....................

+

__

Рис. 87 Мунц-металл..............................................

 

+

 

[34]

Рис. 88

Бронза Бр ОФ 4-0,25...................

 

+

 

+

[9]

Рис. 89

Бронза Бр ОФ 6,5-0,4...........................

 

+

+

[6]

Рис. 90

Бронза Бр ОЦ 4-3...................................

 

+

+

[6]

Рис. 91

Бронза Бр ОЦС 4-4-2,5...........................

 

+

+

[6]

Рис. 92

Бронза Бр А5...........................................

 

+

+

[6]

Рис. 93

Бронза Бр А 7...........................................

 

+

+

|9]

Рис. 94

Бронза Бр АМц 9-2...............................

 

 

+

[6]

Рис. 95

Бронза Бр КМц 3-1 ...............................

 

+

+

[6]

Рис. 96

Бронза Бр Б 2.......................................

 

. +

+

+

[6]

26