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
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^
Н— а
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 |
|
|
|
« |
=г |
|
|
|
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