ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
Мере регулировать скорость деформирования. При прес совании труб из мягкой стали со скоростью волочения 380 мм/мин обеспечивался вполне спокойный характер процесса. Было осуществлено изменение скорости: в на
чале |
волочения |
во |
избежание |
срыва |
захвата |
скорость |
||||||||||
была |
невысокой, затем |
ее повышали, |
пока усилие |
|
воло |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чения |
не |
достигало |
своего |
|||||
|
7000 |
|
|
|
|
|
нормального |
значения. Са |
||||||||
|
|
|
|
|
|
мая |
высокая |
применявшая |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|||||||||
1 Е |
5600 |
|
|
|
/ |
ся |
скорость |
составляла |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9 м/мин. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
4200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
На |
рис. |
86 |
приведены |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2800 |
|
|
|
|
|
графики |
зависимости |
дав |
|||||||
5о П00 |
|
|
|
|
|
ления |
выдавливания от сте |
|||||||||
|
|
|
|
|
пени деформации при гидро- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
прессованни |
труб из нержа |
|||||||
|
|
о |
0,2 |
Ofi |
0,6 |
0,8 |
веющей стали тремя описан |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
In Л |
ными выше способами. Ана |
|||||||||
Рис. |
86. |
Зависимость давления |
лиз |
графиков |
показывает, |
|||||||||||
веющей |
стали |
от |
логарифма |
что |
наибольшие |
|
деформа |
|||||||||
выдавливания |
труб |
из |
нержа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
вытяжки [134]: |
|
|
ции при |
одном |
|
и том же |
||||||||
/ — простое |
гндропрессовапне |
давлении |
рабочей |
жидкости |
||||||||||||
с |
|
неподвижной |
оправкой; |
могут |
быть |
достигнуты при |
||||||||||
2 — прессование |
с |
дополнитель |
||||||||||||||
ным |
воздействием на заготовку; |
гидропрессованпи |
с |
допол |
||||||||||||
3 — прессование |
с |
дополнитель |
нительным воздействием на |
|||||||||||||
ным |
воздействием |
на |
изделие |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
изделие (кривая 3). Наи |
||||||||
меньшие деформации |
достигаются |
при простом |
гидро |
|||||||||||||
прессовании труб (кривая 7). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Важнейшим |
параметром |
является |
допускаемое |
гид |
ростатическое давление в камере. Применяемые в насто ящее время контейнеры допускают давление до 17500 кГ/см2. В недалеком будущем оно будет повышено
до 31500 кГ/см2. |
Значения |
коэффициента |
вытяжки, ко |
|
торые можно получить при двух значениях |
усилия прес |
|||
сования |
при |
комнатной |
температуре, |
приведены |
в табл. 19. |
|
|
|
|
Таким образом, холодное гидростатическое прессова ние может непосредственно конкурировать с горячим прессованием алюминиевых и медных сплавов и других сравнительно мягких материалов.
В зависимости от материала заготовок гидростатиче ским прессованием можно заменять такие операции, как горячее прессование бесшовных труб из сплошных или
Возможные коэффициенты вытяжки при комнатной температуре [134]
Коэффициент вытяжки д л я давления, кГ/см1
Материал
17500 |
31500 |
Бериллий (горячее прессование) . . Молибден (рекристаллизация) . . .
Суперсплав на основе железа А-286 (горячая обработка и термообработ-
Суперсплав на основе никеля Инконель 718 (горячая обработка и отжиг)
Титановый сплав Ті—6А1—4V (от жиг)
Сталь AISI 4340 (отжиг) Алюминиевый сплав 7075—0 (отжиг) Медь (в литом состоянии) . . . .
7:1 |
40:1 |
7: 1 |
40:1 |
6:1 |
32:1 |
4:1 |
12:1 |
5:1 |
16:1 |
7:1 |
32:1 |
1000:1 |
— |
100:1 |
— |
полых заготовок, волочение, |
редуцирование |
труб и пр., |
||
окончательная обработка |
труб, полученных |
другими |
||
способами. Выбор того или иного процесса |
определяет |
|||
ся возможностями |
оборудования. |
|
|
|
При обработке высокопрочных материалов, таких как |
||||
стали и титановые |
сплавы, |
гидростатическое |
прессова |
ние имеет преимущества, заключающиеся в уменьшении количества переходов и промежуточных отжигов, тре буемых для превращения трубчатой заготовки в тонко стенную трубу. При высоких степенях деформации и ско ростях деформирования, обеспечиваемых гидростатиче ским прессованием, производительность машины может быть выше, чем у волочильного стана или редуциру'ющего станка. Также может быть значительно снижена себе стоимость при гидростатическом прессовании бывших тонкостенных цилиндров.
Примером изменения размеров и качества поверхно сти при гидростатическом прессовании является произ водство ребристых труб. Эти трубы прессовали из стали
4180 с коэффициентом вытяжки 3: 1 из трубчатой заго товки с наружным диаметром 38 мм и толщиной стенки 8 мм. Толщина стенки прессованной трубы в минималь
ном |
сечении |
составляла |
2,4 мм. |
Прессование |
прово |
|||
дили |
с неподвижной |
оправкой |
при |
давлении |
около |
|||
11200 |
кГ/см2. |
Шероховатость поверхности была получена |
||||||
порядка 1 мкм, линейность в пределах |
0,1 мм |
и концент |
||||||
ричность внутреннего отверстия по отношению |
к наруж |
|||||||
ному диаметру 0,025 мм. |
|
|
|
|
|
|||
Гидропрессование |
с нагревом |
металла заготовки |
||||||
Одним из наиболее перспективных направлений при |
||||||||
менения гидропрессоваиия |
с нагревом |
металла |
заготов |
ки являются процессы низкотемпературной п высоко температурной термомеханической обработки (НТМО п ВТМО) с целью получения сталей сверхвысокой проч ности.
НТМО заключается в значительной пластической де формации стали в области относительной устойчивости аустенита при температуре выше мартенситной точки MD, но ниже температуры рекристаллизации и последу ющей закалки. В результате этого процесса после пре вращения у -> а происходит существенное (в 2—3 раза) уменьшение величины пластинок мартенсита [135]. Прочность стали с такой структурой, как показано в ра ботах [136, 137], значительно выше, чем прочность мар тенсита после обычной термообработки. При сохранении
удовлетворительной |
пластичности НТМО позволяет по |
вышать прочность |
конструкционных сталей до 280— |
300 кГ/мм2 [138]. |
|
Сущность ВТМО состоит в деформации стали при температуре выше температуры рекристаллизации в об ласти устойчивости аустенита, при этом длительность пластической деформации и охлаждения не должна пре вышать времени начала рекристаллизации. Исследова ния показали, что ВТМО приводит к устранению отпуск ной хрупкости, улучшению сочетания прочности и пла стичности, общему повышению ударной вязкости при комнатной и низких температурах и снижению темпера туры хладноломкости. Кроме того, уменьшается чувст вительность стали к острым трещинам и повышается со противление разрушению. Однако существенного повы шения предела прочности при таком методе обработки
не наблюдали. Это объясняется, по-видимому, тем, что значительная пластическая деформация, которой под вергается сталь при высокой температуре, обязательно вызывает частичную ее рекристаллизацию.
Изделия с термомеханическим упрочнением можно получать прокаткой [102], волочением [139] и прессова нием. Для получения значительного эффекта упрочнения
500%
550"С
|
|
го |
ьо |
60 |
во |
|
|
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|
85 |
|
|
|
Степень |
деформации |
е, % |
|
Степень |
деформации |
є, |
°4 |
||||||
Рис. |
87. |
Влияние |
степени |
д е ф о р м а |
Рис. |
88. |
Влияние температуры |
и |
|||||||
ции |
на |
механические |
свойства ста |
степени |
деформации |
на * |
удельное |
||||||||
ли ЭИ643 при |
прессовании |
с |
термо- |
давление |
при |
прессовании |
стали |
||||||||
|
механнческоіі обработкой |
ЭИ643 |
с |
термомехаиической |
обра |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
боткой |
|
|
|
|
необходимо, как правило, деформировать металл не ме нее чем на 80—90% (рис. 87). Поэтому процесс прессо вания, позволяющий получить столь высокие значения одноразовой деформации, имеет преимущество перед прокаткой и волочением.
Однако при обычном выдавливании стали при темпе ратурах 500—550° С развиваются высокие удельные дав ления, превышающие 200 кГ/мм2 при 90%-ной деформа ции (рис. 88), что является серьезным препятствием на пути промышленного освоения термомеханического уп рочнения прессизделий. Гидропрессование почти вдвое снижает удельные давления выдавливания сталей при указанных выше температурах, благодаря чему стано вится возможной большая разовая деформация, а сле довательно, и больший эффект упрочнения.
Важными факторами, определяющими эффект упроч нения при НТМО, являются общее время всего цикла обработки, а также скорости охлаждения металла с тем-