ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1? |
|
|
|
Механические свойства прессованных биметаллических труб |
||||||
|
|
|
сталь |
10 + |
бронза БрОФ7—02 |
|
|
|
Т е м п е |
р а |
|
|
|
От |
|
С р е д н я я м и к р о т в е р |
|
В |
|
|
д о с т ь |
б р о н з о в о г о |
||||
т у р а |
|
|
|
|||||
|
|
|
<7 |
|
|
|
|
|
н а г р е |
в а |
|
|
|
|
|
|
с л о я |
|
|
|
|
|
|
|
||
п о д |
|
|
|
|
|
6 . , % |
|
|
п р е с с о |
в а |
|
|
|
|
|
|
|
н и е , |
° С |
М Н / м 2 |
к г с / м м 2 |
М Н / м 2 |
к г с / м м 2 |
|
М Н / м 2 |
к г с / м м 2 |
760 |
|
400 |
40 |
268 |
26,8 |
50,1 |
1050 |
105 |
770 |
|
398 |
39,8 |
260 |
26,0 |
45,8 |
1100 |
п о |
780 |
|
373 |
37,3 |
239 |
23,9 |
50,4 |
980 |
98 |
790 |
|
404 |
40,4 |
263 |
26,3 |
47,5 |
1020 |
102 |
800 |
|
365 |
36,5 |
233 |
23,3 |
47,0 |
960 |
96 |
металлов. Результаты испытаний, как правило, были удовлетвори тельными.
Влияние температуры термической обработки на изменение меха нических свойств в биметаллических трубах сталь 10 + сталь 0Х18Н10Т размером 63x5,0 мм исследовано в интервале темпера
тур |
850— 1200° С с выдержкой |
10 мин и охлаждением |
на воздухе. |
|||||||
|
|
|
|
|
Наиболее |
приемлемой яв |
||||
|
|
|
|
|
ляется |
термическая обработ |
||||
|
|
|
|
|
ка в |
интервале |
температур |
|||
|
|
|
|
|
1050+ 1100° С (рис. |
35). |
||||
|
|
|
|
|
Металлографическими ис |
|||||
|
|
|
|
|
следованиями |
прессованных |
||||
|
|
|
|
|
биметаллических |
труб сталь |
||||
|
|
|
|
|
10 + бронза |
БрОФ |
7—0,2 |
|||
|
|
|
|
|
также |
подтверждена |
качест |
|||
|
|
|
|
|
венная |
сварка слоев. |
||||
|
|
|
|
|
Микротвердость |
вблизи |
||||
|
|
|
|
|
границы |
сварки |
слоев труб, |
|||
|
|
|
|
|
выпрессованных |
при |
темпе |
|||
|
|
|
|
|
ратурах |
780, |
800 и |
840° С, |
||
|
Расстояние по сечению peöpa, мм |
резко меняется в связи с появ |
||||||||
|
|
|
|
|
лением в бронзовом слоефос- |
|||||
Р и с . |
37. И з м е н е н и е |
м и к р о |
т в е р д о с т и п о с |
е ч е н и ю |
фиднойфазы Си3Р, количество |
|||||
|
р е |
б р а т |
р у б ы |
|
которой растет с повышением |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
температуры |
(рис. 36). |
||||
Интервал температур от 730 до 820° С характерцзуется повышен ной способностью бронзы к схватыванию со сталью 10. Исследова ния, проведенные на сегментах, показали, что механические свойства прессованных биметаллических труб практически не зависят от температуры нагрева под прессование (табл. 17).
Исследованием качества прессованных профильных (двухребер
ных) |
биметаллических труб сталь + |
БрОФ 7—0,2 |
также установ |
лено |
наличие прочной сварки слоев. |
|
|
Микротвердость стали 10 и бронзы по сечению ребра профильной |
|||
биметаллической трубы изменяется |
значительно |
(рис. 37). Так, |
|
96
• твердость по сечению бронзового слоя равна 1100 JVJH/M2 (ПО кгс/мм2) и только на внутренней поверхности трубы она повышается до 1450 МН/м2 (145 кгс/мм2), что.происходит за счет изменения характера деформации на контакте между инструментом и внутренней по верхностью трубы. Наблюдает
ся увеличение |
микротвердости |
|||
стали 1 0 |
на контактной поверх- |
|||
Р и с . 39. И з м |
е н е |
н и е |
м и к р о т в |
е р д о с т и с л о е в |
б и м е т а л л и ч е с к и х |
т р у б с т а л ь |
10 -j- Б р о н з а |
||
Б р А Ж 9 —4 в |
з а в и с и м о с т и о т |
т е м п е р а т у р ы |
||
|
п р е с с о в а н и я : |
|
||
1 — с т а л ь |
10; |
2 — Б р А Ж Э —4 |
||
ности до 1900 МН/м2 (190 кгс/мм2): далее микротвердость вырав нивается и по всему сечению равна 1780— 1800 МН/м2 (178—
— 180 кгс/мм2). Изменения микротвердости обоих слоев вдоль
7 М. И . Чепурко |
97 |
границы диффузионной сварки представлены на рис. 38. Максималь ная микротвердость стали 1 0 и оловянно-фосфористой бронзы нахо дится у основания выступа ребра, т. е. в участках большого изгиба волокон.
Средняя микротвердость по сечению бронзового слоя прессован ных труб сталь 1 0 + бронза БрАЖ 9—4 растет с повышением тем пературы и при температуре выше 820° С превосходит твердость стали 10 (рис. 39).
Механические свойства биметаллических труб сталь 10 + бронза БрАЖ 9—4 в зависимости от температуры прессования меняются незначительно:
|
|
Т е м п е р а т у р а , |
° С |
7 7 0 |
7 9 0 |
8 1 0 |
8 5 0 |
огх, |
МН/м2 |
(кгс/мм2) ................ |
320 |
(32) |
310 (31) |
323 |
(32,3) |
305 |
(30,5) |
ав, |
МН/м2 |
(кгс/мм2) ................ |
513 |
(51,3) |
508 (50,8) |
506 |
(50,6) |
500 |
(50) |
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ
Как уже указывалось выше, основными способами изготовления биметаллических труб малых и средних размеров являются холод ная прокатка на станах ХПТ и ХПТР и холодное волочение на корот кой оправке или без нее.
Для выбора способа деформации немаловажную роль играют сочетание металлов, их взаимное расположение в трубе и размеры последней.
Так, биметаллические трубы из углеродистой стали, плакирован ные внутри нержавеющей сталью, изготавливают с применением холодной прокатки в сочетании с безоправочным волочением (при диаметре труб менее 20 мм). В то же время для деформации труб, в которых углеродистая сталь располагается внутри, а нержавею щая снаружи, может применяться как холодная прокатка, так и короткооправочное волочение.
Биметаллические трубы из углеродистой стали, плакированные внутри цветными металлами (медью, бронзой), подвергаются дефор мации преимущественно волочением на короткой оправке, а при необходимости изготовления труб диаметром менее 32 мм с толщиной стенки менее 2 мм — холодной прокаткой.
Кроме того, выбор того или иного способа холодной деформации биметаллических труб зависит от прочности сварки слоев в заготовке, свойств металлов, составляющих биметаллическую трубу, а также от требований к качеству труб.
Общим для способов холодной деформйции труб является воз можность получения биметаллических труб с высоким качеством поверхности (класс чистоты 6 — 1 0 ) и точными геометрическими размерами труб.
Качество готовых биметаллических труб в значительной степени определяется качеством передельных, особенно при производстве
98
тонкостенных и особотонкостенных труб с электрополированной поверхностью. Для изготовления их применяют биметаллические передельные трубы с механически обработанными поверхностями.
Точность |
размеров |
готовых |
|
|
|
|
|
|
|||
труб, |
в |
частности |
толщины |
|
|
|
|
|
|
||
стенки, |
также в |
значительной |
|
|
|
|
|
|
|||
мере зависит от размеров пере |
|
|
|
|
|
|
|||||
дельных труб, формы и про |
|
|
|
|
|
|
|||||
филя |
инструмента, |
величины |
|
|
|
|
|
|
|||
исходной |
разностенности и др. |
|
|
|
|
|
|
||||
Наибольшее |
влияние |
на |
|
|
|
|
|
|
|||
устранение исходной разностен |
|
|
|
|
|
|
|||||
ности труб при прокатке на |
|
|
|
|
|
|
|||||
станах |
ХПТ оказывает суммар |
|
|
|
|
|
|
||||
ный коэффициент |
вытяжки |
р. |
|
|
|
|
|
|
|||
Из рис. 40 видно, что после |
|
|
|
|
|
|
|||||
холодной деформации амплитуда |
Р и с . 40. |
И з м е н е н и е |
т |
о л |
щ и н ы с т е н к и |
п о п е |
|||||
колебаний |
кривых, |
представ |
|
р и м е |
т р у |
т |
р у б ы : |
|
|||
ляющая разностенность, умень |
/ , 2 — д о |
д е ф о р м а ц и и ; |
ц и и |
2' — п о с л е |
д е ф о р |
||||||
шилась, хотя характер кривых |
|
|
м а |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
сохранился. |
|
|
|
|
|
|
|
методов |
мате |
||
На основании статистических данных с помощью |
|||||||||||
матической статистики была получена формула, выражающая кор реляционную связь между вышеназванными величинами:
ß = 0,16ц + 0,777,
где ß — коэффициент изменения относительной разностенности пере
дельной трубы, ß = С^т (Q3 и QT — относительная разно-
стенность передельной и готовой труб соответственно, %). Тогда допустимая относительная разностенность передельной
трубы определится как
Q3 = Qr (0,16р + 0,777).
Величина абсолютной разностенности передельной трубы будет
AS3= ASTА - (0,16ц + 0,777),
*->0
где А5Т— абсолютная разностенность готовой трубы.
Зная требования к готовым трубам, можно рассчитать разно стенность передельных труб. Установление количественных зависи мостей между А5Т и точностью инструмента без учета его упругих
деформаций произведено путем рассмотрения очага деформации |
|
в калибрующем участке (рис. 41) |
при предположении о полном |
заполнении образующегося калибра |
металлом трубы [40]. |
При R K> |
Rr максимальная разностенность А5шах будет: |
для двухвалковых и двухроликовых станов |
|
при сртах = |
90° |
А^тах = |
RKRT-j- RKe' —Rf = RK—Rr, |
7* |
99 |
для трехвалковых и трехроликовых станов при фшах = 60°
Asmax = / а д — я т,
для четырехроликовых станов
Р и с . 41. С х е м а п р о к а т к и т р у б в к а л и б р а х |
( р о л и к а х ) : |
а — п р и Д к > Л т ; б — п р и Д к < |
# т |
Эѵсцентрисшпт, мм
Р и с . |
42. |
З а в и |
с и м о с |
т ь |
в е л и ч и н ы а б с о л ю т н о й р а з н о с т е н |
н о |
с т и т р у б о т т о ч н о с т и |
||
|
|
|
|
|
и з г о т о в л е н и я |
и н с т р у м е н т а : |
|
|
|
|
|
|
|
а |
— п р и RK < Rr; |
б — п р и |
> |
Л |
т |
при |
фгаах |
= |
45° |
|
|
|
|
|
|
ASmax = V 1а д |
(Rr — 0,3RK) — /?„ |
|
|
|
|||||
где фшах — максимальный угол между вертикальной осью инстру
мента и ребордами; |
|
RK— радиус ручья калибра; |
' |
/?т — радиус трубы в выходном сечении; |
|
е' — эксцентриситет ручья калибра. |
|
100