Файл: Чашников Д.И. Деформируемость судостроительных сталей при обработке давлением.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.07.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

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

нием коэффициентов запаса, определение которых не представляет больших затруднении [54]. Другое дело учет более сложного харак­ тера различий между универсальным показателем пластичности и показателями деформируемости по данным имитирующих реальный процесс лабораторных испытаний.

Для решения этой задачи требуется проведение широких экспе­ риментальных исследований по установлению функциональной связи указанных показателей с определением эмпирических, а с разви­ тием теории и накоплением данных — теоретических расчетных зависимостей вида

^пр = f СФ)-

Указанная корреляция между относительным сужением образца при высокотемпературных испытаниях и показателями предельной пластичности при горячей деформации (прокатка) в производственных условиях для целого ряда сталей и сплавов на основе цветных ме­ таллов представлена в работе [37 ]. В исследовании установлено, что значения «корреляционного коэффициента», так названного автором, не зависят от природы материала (химического состава), а определяются исходным значением универсального показателя пластичности. Значения указанных коэффициентов по данным, пред­ ставленным в работе [37], приведены ниже.

Полное относительное сужение ф

Корреляционный коэффициент

0,3 — 0,5

0,2 — 0,4

0,5 — 0,7

0 ,5 — 1,0

Свыше 0,7

1,0 '

Автором на основании исследования предельной пластичности при холодной прокатке (клиновые образцы и испытания на прокатываемость трубных образцов) в сопоставлении с универсальным

Таблица 2

Сводные результаты исследования деформируемости стали, в условиях холодной пластической обработки и относительного сужения

при испытаниях на разрыв

 

 

Корреляционный коэффициент К

Полное относительное

Клиновые образцы

 

сужение ф

Трубные образцы

 

/дробная

деформацНЯ \

 

у разовая

)

 

1

1,63—2,00

1,07— 1,1

О.бій ф

1,42— 1,88

 

 

0,7 > ф > 0,5

1,26— 1,28

0,98— 1,18

1,15— 1,18

 

 

ф ^ 0 ,7

1,12— 1,16

1,00— 1,02

1,07— 1,11

 

 

342

105


о

\

Таблица 3

05

Класс стали

Аустенитный

Средние значения показателя пластичности и корреляционных коэффициентов сталей различных классов при комнатной температуре

 

 

 

Корреляционный коэффициент К

 

 

 

 

Клиновые образцы

 

1 , Трубные образцы

 

 

 

 

 

 

\ }

 

 

 

Показатель

дробнаядеформация

разоваядеформация

среднеезначение

классупо

--------- деформация

среднеезначение маркепо

среднеезначение классупо

 

( \

Марка стали

пластич­

 

 

 

 

1

 

 

 

ности

 

 

 

 

. *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дробная разовая

 

 

 

 

 

 

 

 

—1

 

 

ЭИ827

0,395

 

 

 

2,00

1,05

1,07

1XJ8H22B2T2

0,395

2,00

1,88

 

1,88

1,09

 

Группа

пластич­

ности

0,5 > ф

Мартенситно-ферритный

1X13

 

0,390

1,63

1,42

1,63

1,1

1,1

 

1,42

 

 

 

 

 

 

 

 

Аустенитный

1Х18Н22В2Т2

 

0,582

1,44

1,29

1,28

 

 

1Х12Н30М4ВБ

 

0,520

 

 

1,10

1,06 .

 

 

 

1,17

 

1Х14Н8СМ2Б

 

0,688

1,13 '

1,06

.1,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,7 > ф > 0,5

Ферритный

Х28

 

0,610

1,32

1,20

1,28

0,98

0,98

 

 

 

0,663

1,25

1,10

1,15

 

 

 

 

 

 

 

L .

... 1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Перлитный

12ХМСФБ

1

0,64

1,28

1,18

1,28

1,18

1,18

1,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

0,7 > ф > 0 ,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Мартенситно-ферритный

1X13 .

 

. 0,595

1,40

1,31

1,26

1,08

1,08

 

1Х14НЗСМ

 

0,656

1,20

1,17

1,18

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

Аустенитный

1Х18Н22В2Т2

 

0,700

1,27

1,19

1,16

 

 

 

 

 

 

 

1Х18Н22В2Т2

 

0,746

1,20

1.17

1,11

1-.02

1,02

 

1.Х14Н15СМ2Б

 

0,727

1,08

1,05

 

 

 

1Х16Н9М2

 

0,790

1,08

1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф3=>0,7

 

12ХМСФБ

 

0,700

1,18

1,14

 

 

 

. 12ХМСФБ

 

0,760

 

1,01

 

Перлитный

12ХМСФБ

 

0,830

1,12

1,08

1,12

0,96

1,00

ЭИ531

 

0,755

 

1,07

 

 

 

 

 

ЭИ531

 

0,780

1,05

1,01

 

 

 

1Х2М

 

0,750

1,15

1,06

 

1,02

 

О


показателем пластичности (разрыв круглых образцов при комнатной температуре) были определены значения корреляционного коэффи­ циента К в выражении Ьар = /<ф [57].

На основании этих работ можно сделать идентичные выводы о том, что корреляционный коэффициент не зависит от природы материала, а определяется значением универсального показателя пластичности. Сводные результаты исследований представлены в табл. 2, а средние значения показателя пластичности и корреляционных коэффициентов сталей различных классов — в табл. 3.

Автором на основании анализа экспериментальных данных ряда исследователей, полученных при определении предельной пластич­ ности методом горячей прокатки на клин, и универсального пока­ зателя пластичности, полученного при высоких температурах мето­ дом разрывных испытаний, сделана попытка рассчитать значения корреляционных коэффициентов для различных марок сталей пер­ литного, аустенитного и мартенситного классов в области температур горячей деформации (900—1200° С). Естественно, что использование экспериментальных данных разных исследований, полученных при испытании сталей хотя и одних марок, но различного плавочного со­ става, разных исходных структурных состояний, на различном испы­ тательном оборудовании и т. д., не может гарантировать получения точных количественных характеристик корреляционного коэффи­ циента. Однако определенные качественные закономерности зависи­ мости последнего от ряда факторов могут быть установлены с доста­ точной степенью вероятности. В табл. 4 и 5 представлены средние значения корреляционного коэффициента исследованных классов стали в температурном интервале горячей деформации (900—1200° С), также показателей ф и Ьпр.

 

 

 

Средние значения

показателя пластичности

Т а б л и ц а 4

 

 

 

 

 

и корреляционных коэффициентов сталей различных классов

 

 

 

при высоких температурах

 

Полное относи­

 

Корреляционный коэффициент К

 

для сталей различных классов

тельное сужение *ф

 

мартенситного

 

 

 

перлитного

аустенитного

0 , 5 ^

ф

2,29

1,86

1,73

0,7 >

ф >

0,5

1,41

1,36

1,3

ф >

0,7

0,89

0,93

1,08

Приведенные данные также свидетельствуют о том, что корреля­ ционный коэффициент практически не зависит от химического со­ става материала (марки и класса стали), в то время как его зависи­ мость от универсального показателя пластичности прослеживается довольно четко.

Резюмируя все изложенное выше, можно сказать, что для уста­ новления допустимой степени деформации, необходимой для пра-

108


Таблица 5

Средние значения показателей пластичности, деформируемости и корреляционных коэффициентов сталей различных классов при температурах горячей деформации

Марка стали

Рекомендуемыйтемпера­ турныйинтервал дефор­ мации, °С

Температура, °С

Относительноесужение ф, о/

 

 

/0

Предельная степень дефор-

0/0

1ППэ

э 1^

На

с

и5 3

1

0

коэффи­

 

Корреляционный

циент К

Примечание

 

 

Стали

перлитного

класса

 

 

Сталь 15

1200— 1300

900

48,6

84

1,72

Предел

пластично-

 

 

1000

80,5

85

1,01

сти при

клиновых

 

 

испытаниях не до-

 

 

1100

99,8

88

0,90

 

 

стигнут

 

12ХНЗА

1100— 1300

900

22,1

87

3,95

 

 

 

 

1000

56,3

83

1,47

 

 

 

 

1100

97,9

85

0,87

 

 

 

 

1200

99,3

89

0,90

 

 

 

 

1300

99,7

88

0,88

 

 

ЗОХГСА

900— 1300

900

42,2

86

2,05

 

 

 

 

1000

33,6

82

2,50

 

 

 

 

1100

96,4

84

0,87

 

 

 

 

1200

99,2

87

0,87

 

 

60С2

800— 1250

900

98,4

89

1,10

 

 

 

 

1000

71,5

84

1,18

 

 

 

 

1100

99,4

84

0,85

 

 

 

 

1200

99,2

89

0,90

 

 

ЭИ366

800— 1100

1000

96,2

84

0,88

 

 

 

 

1100

99,3

86

0,87

 

 

 

 

1200

92,0

88

0,95

 

 

У7А

700— 1250

900

90,7

86

0,95

 

 

 

 

1000

97,5

84

0,83

 

 

 

 

1100

99,5

82

0,82

 

 

 

 

1200

99,8

88

0,88

 

 

У12А

900— 1250

900

42,5

87

2,03

 

 

 

 

1000

60,8

83

1,35

 

 

 

 

1100

88,1

83

0,94

 

 

 

\

1200

98,9

88

0,89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.9


Марка стали

ШХ15СГ

Рекомендуемый темпера­ турный интервал деформа­ ции, °С

Температура, °С

900— 1200

'900

 

1000

1100

1200

Относительноесужение tb, %

С

21

Корреляционныйкоэффи­ циентК

 

ä

о

 

 

 

о

Э

 

 

•Ѳ-

сэ

 

 

<и 5

 

 

 

et

 

 

 

 

й -

 

£

 

 

ё 1

 

 

 

*

 

О.

 

 

СЧ

 

 

 

43

 

С

 

 

*5

 

 

0)

2

 

 

в£

s

 

 

 

«

 

 

о.

с

 

96,4

77

 

0,81

98,6

79

 

0,83

99,9

80

 

.0,80

99,9

81

 

0,81

Продолжение табл. 5

Примечание

Предел пластичности при клиновых испытаниях достигнут

 

 

Стали

аустенитного

класса

 

 

1Х18Н9

900— 1300

900

бб,і

82

1,24

Предел пластично-

 

 

1000

60,4

82

1,35

сти при

клиновых ис-

 

 

пытаниях не достигнут

 

 

1100

59,6

82

1,38

 

 

 

 

 

 

1200

70,9

88

1,24

 

 

1Х18Н9Т

1050— 1150

900

72,0

68

0,94

 

 

 

 

1000

95,7

72

0,75

 

 

 

 

1100

99,1

77

0,78

 

 

 

 

1200

99,9

80

0,80

 

 

1Х18Н25С2

9Ö0— 1180

900

43,7

82

1,90

 

 

 

 

1000

39,8

78

1,96

 

-

 

 

1100

44,2

83

1,86

 

 

Х15Н60

900— 1150

900

44,6

80

1,79

 

 

 

 

1000

43,8

80

1,80

 

 

1Х18Н9Т

1050— 1150

900

82,0

70

0,83

Предел

пластично?

(литое состоя-

 

1050

83,0

72

0,87

сти при

клиновых ис-

ние)

 

пытаниях достигнут

 

1150

74,0

78

1,05

 

 

 

 

 

 

1200

73,0

80

1,10

 

 

 

 

Стали мартенситного

класса

 

 

18ХНВА

900— 1300

900

42,0

89

2,10

Предел

пластично-

 

 

1000

94,7

89

0,95

сти при клиновых ис-

 

 

пытаниях не достигнут

 

 

1100

99,9

89

0,89

 

 

 

 

 

 

1200

99,9

89

0,89

 

 

ПО