ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
и промсаиитарии, разработанные для соответствующего
технологического |
оборудования |
кузнечно-прессовых |
||
цехов (циркулярное письмо ГКАТ-ЦП-21 от |
21/III |
|||
1959 г). |
|
|
|
|
Кроме |
того, |
следует соблюдать |
специальные |
меры |
по охране |
труда |
и технике безопасности: |
|
|
1)на прессе необходимо устанавливать вытяжные вентиляционные устройства, обеспечивающие не менее чем пятикратный обмен воздуха;
2)рабочее пространство пресса должно быть снаб жено ограждениями или перекрываться в момент хода пресса. С этой целью необходимо использовать листы железа толщиной не менее 5 мм.
Рекомендуемая |
технология |
всесторонне опробо |
вана и внедрена |
на ряде машиностроительных заво |
|
дов. |
|
|
Описанная технология изготовления профилей из жаропрочных сплавов наникелевой основе имеет сле
дующие |
преимущества: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а) |
возможность |
получения |
профилей |
сложной |
|
кон |
||||||
фигурации с точными и стабильными |
размерами; |
|
|
||||||||||
|
б) |
сокращение |
расхода |
основных |
материалов |
в |
6— |
||||||
8 |
раз; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
сокращение |
дополнительной |
механической |
обра |
||||||||
ботки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) |
улучшение структуры и свойств полуфабрикатов; |
|||||||||||
|
д) |
увеличение |
срока |
службы |
|
изделий |
в |
|
1,5— |
||||
2 |
раза; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
повышение |
стойкости |
инструмента |
в |
8—10 |
раз; |
||||||
|
ж) возможность механизации и автоматизации про |
||||||||||||
изводственных процессов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3) |
снижение |
трудоемкости |
изготовления |
изделий |
||||||||
в |
1,5—2 |
раза; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и) |
уменьшение себестоимости профилей в 2—3 |
|
раза. |
|||||||||
|
На |
|
основе этой |
технологии |
и с |
использованием |
на |
||||||
грева металла по методу С. Е. Кузнецова было разра ботано оборудование для гидропрессоваиия квазижид
кими |
средами с полностью автоматизированным цик |
лом |
(см. гл. IV, п. 6). |
Г л а в а V
КАЧЕСТВО ГИДРОПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ
1. СВОЙСТВА ГИДРОПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Метод гидростатического прессования позволяет по лучать изделия, имеющие очень точные размеры, отлич ное качество поверхности и высокий уровень механичес ких свойств [8] .
Качество поверхности изделий при гидростатическом прессовании зависит от' ряда факторов. Улучшению ка чества поверхности прессизделий способствуют следую щие мероприятия: механическая обработка заготовки, увеличение вытяжки, увеличение твердости поверхно сти матрицы и повышение вязкости смазки при прессо
вании с нагревом и др. Выполнение |
этих мероприятий |
|||||||
позволяет получать |
прессизделия |
с |
полированной |
по |
||||
верхностью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
По мнению академика Л. Ф. Верещагина, «при гид |
||||||||
роэкструзии происходит |
своеобразное перераспределе |
|||||||
ние дислокаций,... и высокое давление, уменьшая |
рас |
|||||||
стояния |
между атомами |
вещества, |
приводит |
к |
ряду |
|||
фундаментальных |
изменений его |
физических |
свойств» |
|||||
[66]. |
Термически |
неупрочняемые |
сплавы |
|
|
|||
|
|
|
||||||
Как |
известно, |
повышение механических свойств |
тер |
|||||
мически неупрочняемых алюминиевых сплавов достига ется холодной деформацией. После выдавливания жид костью предел прочности значительно повышается, при
чем прирост прочности у всех металлов |
тем больший, |
чем больше степень деформации. |
|
У алюминия, например, после гидростатического прес |
|
сования с вытяжкой 16 предел прочности |
увеличивается |
в 3,3 раза (табл. 26). |
|
Существенно, что в отличие от других |
методов холод |
ной деформации при выдавливании жидкостью сохраня ется высокий уровень пластических свойств.
Так, в рассматриваемом примере при увеличении вы тяжки пластические характеристики алюминия остаются
на достаточно высоком |
уровне-—удлинение 6 = 10— |
15%, поперечное сужение |
— 62—63% [44]. |
|
При обычном холодном прессовании алюминия пре |
||||
дел |
прочности увеличивается с 8 до |
14,5 |
кГ/мм2, |
т. е |
|
в |
1,8 |
раза, предел текучести — с 5 до |
13,2 |
кГ/мм2, |
т. е. |
в |
2,6 |
раза [144]. Такому упрочнению соответствует |
сни |
||
жение удлинения до 3,2%. |
|
|
|
||
При освоении прессования жидкостью высокого дав ления термически неупрочняемых сплавов необходимо учитывать тенденцию к динамическому возврату [145] и возможность рекристаллизации от тепла, выделяющего ся при холодном прессовании.
Т а б л и ц а 26 Механические свойства гидростатически прессованных прутков
|
алюминия |
(99,5%) |
[63] |
|
В ы т я ж ка Я |
кГ/шС |
° т . |
в. % |
Ф, % |
|
к Г / л ш 3 |
|
|
|
0 |
8,2 |
5,1 |
45,0 |
80,0 |
2,25 |
15,5 |
13,5 |
17,0 |
69,0 |
4,0 |
17,4 |
15,5 |
15,5 |
63,7 |
9,0 |
17,6 |
16,2 |
15,0 |
63,0 |
16,0 |
18,4 |
17,0 |
10,0 |
62,0 |
Для объяснения механических свойств важно знать структуру металла, деформированного в холодном со стоянии. Структуру холоднокатаного алюминия изучал Свонн [145] с помощью электронного микроскопа. Гра ницы зерен с высокой плотностью дислокаций были об наружены после малых степеней холодной деформации с небольшим количеством дислокаций внутри зерен. Та кие стенки, возникающие во время холодной деформации металлов, состоят из сложного сплетения дислокаций. Величина зерен в алюминии, как было обнаружено Свонном, сначала резко уменьшалась с увеличением дефор мации; стабильный размер достигался После ~20% - ного обжатия по толщине. Предполагают, что это явле ние связано с динамическим возвратом.
Прочностные и пластические свойства алюминия по вышаются с увеличением давления выдавливания [9] . Как известно, при проведении испытаний на разрыв в ус-
ловиях высоких гидростатических давлений существенно возрастают и пластические свойства металлов [1—4]. Используя это явление, французские исследователи пред ложили метод деформирования металлов в состоянии сверхпластичности1 . По этому методу в некоторой зоне металла создают высокие напряжения равномерного всестороннего сжатия, которые разрушают кристалли ческую решетку металла, приводя его в квазижидкое сверхпластичное состояние. Считают, что металл сохра няет состояние сверхпластичности в течение некоторого времени после снятия всестороннего сжатия. Именно в этот момент, по мнению авторов, металл может быть под вергнут любой большой деформации.
Изделия, полученные методом гидростатического прессования, имеют высокую равномерность свойств по длине и сечению. Периферийные слои обычно прессован ного прутка более деформированы и имеют большую твердость по сравнению с центральными слоями метал ла. Микротвердость гидростатически прессованного прутка во всех точках поперечного сечения практически одинакова, что свидетельствует об исключительно высо кой равномерности распределения деформации при гид ропрессовании [9] .
Горячее гидропрессование термически неупрочняемых материалов нецелесообразно, так как повышения механических свойств ввиду рекристаллизации не лроисходит, кроме того, ухудшаются качество поверхности и точность размеров прессизделий.
Термически упрочняемые |
сплавы |
В табл. 27 и 28 приведены результаты механических |
|
испытаний прутков сплавов АД31 и Діб, прошедших
гидростатическое прессование |
с |
вытяжкой |
Л, = 10 при |
|||||
температурах |
200, |
300 |
и |
380° С. |
Перед |
испытаниями |
||
прутки термообрабатывали по стандартному режиму. |
||||||||
Сплав |
АД31 закаливали |
при |
620° С, |
выдерживали |
||||
40 мин и затем охлаждали |
в воде. При 160° С проводили |
|||||||
искусственное |
старение |
в течение |
12ч. |
|
||||
Сплав |
Д і б |
закаливали |
при |
500° С, |
выдерживали |
|||
40 мин, охлаждали |
в воде, |
затем |
оставляли для естест |
|||||
венного старения в течение 5 суток. |
|
|||||||
1 Патент (франц.), № 1529219, кл. В21, 1967.
Механические испытания гпдроэкструдированных прутков сплавов АД31 и Ді б (температура прессования 200° С)
|
Н а ч а л о прутка |
Середина |
прутка |
Конец прутка |
|||||
Сплав |
ств, |
ат, |
б, |
а в , |
° т , |
6, |
|
стт. |
6, |
|
|
||||||||
|
кГ/мм" |
кГ/мм- |
% |
кГ/мм- |
кГ/мм- |
% |
кГ/мм* |
кГ/мм- |
% |
АД31 |
31,6 |
28,1 |
14,4 |
31,9 |
28,6 |
14,6 |
31,6 |
28,0 |
14,4 |
АМТУ |
31,9 |
28,9 |
14,2 |
31,3 |
27,7 |
14,9 |
31,4 |
29,0 |
14,2 |
20,0 |
15,0 |
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Д і б |
46,5 |
31,2 |
20,7 |
46,6 |
31,2 |
21,0 |
46,3 |
31,2 |
21,0 |
|
46,7 |
31,2 |
20,4 |
46,5 |
31,4 |
21,4 |
46,2 |
31,0 |
20,6 |
АМТУ |
40,0 |
26,0 |
12,0 |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 28 Механические свойства гпдропрессованных прутков сплава Ді б
Температура прессования, °С
Начало прутка |
|
Середина |
прутка |
Конец прутка |
||
стт, |
б, |
ffn, |
а т , |
6, |
° т , |
б, |
кГ/мм' кГ/мм- |
% |
кГ/мм- |
кГ/мн" |
% |
кГ/ммкГ/мл? |
% |
|
|
Горячепрессо ванное |
состояние |
|
|
|
|||
380 |
34,8 |
24,2 |
11,2 |
34,2 |
23,8 |
13,2 |
34,3 |
23,8 |
12,8 |
380 |
34,0 |
23,6 |
14,0 |
34,3 |
23,7 |
12,8 |
34,0 |
23,1 |
12,4 |
300 |
32,8 |
24,9 |
12,0 |
33,0 |
24,5 |
12,0 |
32,2 |
23,5 |
14,0 |
300 |
32,4 |
24,5 |
10,0 |
32,6 |
23,5 |
14,8 |
31,8 |
23,8 |
13,2 |
200 |
28,6 |
21,9 |
11,2 |
29,5 |
21,3 |
13,2 |
30,5 |
22,3 |
11,6 |
200 |
28,6 |
22,2 |
11,2 |
29,6 |
22,2 |
13,6 |
23,6 |
23,6 |
12,0 |
|
|
Термически |
обработанное |
состояние |
|
|
|||
380 |
52,5 |
36,2 |
16,0 |
52,1 |
35,8 |
16,0 |
53,6 |
38,6 |
15,2 |
380 |
52,3 |
38,8 |
16,0 |
52,4 |
36,8 |
16,0 |
52,3 |
34,8 |
16,4 |
300 |
47,2 |
31,3 |
20,8 |
47,0 |
29,6 |
21,2 |
47,5 |
31,8 |
20,8 |
300 |
47,5 |
33,3 |
20,8 |
.47,2 |
30,6 |
20,6 |
48,5 |
31,8 |
20,8 |
Наилучшее сочетание механических свойств сплава АД31 имеют гидростатически прессованные прутки при температуре 200° С. Предел прочности этих прутков в полтора раза превышает прочность горячепрессованных
