Технологические процессы и оборудование отраслей. Белов А.В - 49 стр.

UptoLike

48
ТЕМА 7. СУЩНОСТЬ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
ДАВЛЕНИЕМ. НАГРЕВ МЕТАЛЛА ПОД ОМД
Различают холодную и горячую обработки давлением. В обоих случаях
пластическая деформация совершается путем многочисленных сдвигов атомов
по плоскостям скольжения, которые различным образом расположены в раз-
лично ориентированных зёрнах поликристаллического материала.
7.1. Холодная пластическая деформация
По мере развития сдвигов при пластической
деформации возрастает число
дефектов кристаллической структурыдислокаций, затрудняющих последую-
щие сдвиги. Для дальнейшей деформации приходится прикладывать всё боль-
шие напряжения, т. к. металл упрочняется. При этом запас пластичности мате-
риала снижается. Это явление называется наклепом. При холодной пластиче-
ской деформации поликристалла в результате образования упорядоченной дис-
локационной структуры зерна дробятся
на блоки и вытягиваются в направлении
течения металла. Имеющиеся примеси и газовые пузырьки приобретают вытя-
нутую форму в направлении деформирования. Таким образом, образуется во-
локнистая микроструктура (рис. 7.1, а). Интенсивность упрочнения поликри-
сталлов в 1,5 ... 2 раза выше, чем у монокристалла из-за взаимодействия зёрен с
различной кристаллографической ориентировкой.
Как правило, холодной пластической
деформации хорошо поддаются спла-
вы, имеющие при комнатной температуре однофазную структуру, состоящую
из твёрдого раствора, или имеющие небольшое количество твёрдых включений,
являющихся химическими соединениями. Таким требованиям удовлетворяют
малоуглеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25 %, а также одно-
фазные латуни и алюминиевые сплавы.
При холодной пластической деформации без нагрева можно получить более
точные размеры и лучшее качество поверхности вплоть до устранения обработки
резанием, но пластичность ограничена, сопротивление металла деформации ве-
лико, требуются машины большой мощности. Этот вид ОМД применяется для
небольших деталей. Широкое применение нашла холодная листовая штамповка
корпусных деталей легковых автомобилей и кабин грузового автотранспорта.
При обработке толстостенных деталей для обеспечения больших
деформаций
применяют промежуточные отжиги, которые восстанавливают пластичность.
7.2. Горячая пластическая деформация
При нагреве холоднодеформированного металла до некоторых температур
(для чистых металловвыше 0,4 абсолютной температуры плавления) начинается
процесс рекристаллизации. При этом в деформированной структуре возникают
центры перекристаллизации и растут новые равновесные и равноосные зерна, а
эффект упрочнения снимается. Такая термическая обработка
называется рекри-
сталлизационным отжигом. Чем выше температура нагрева, тем выше скорость
            ТЕМА 7. СУЩНОСТЬ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
             ДАВЛЕНИЕМ. НАГРЕВ МЕТАЛЛА ПОД ОМД
   Различают холодную и горячую обработки давлением. В обоих случаях
пластическая деформация совершается путем многочисленных сдвигов атомов
по плоскостям скольжения, которые различным образом расположены в раз-
лично ориентированных зёрнах поликристаллического материала.
                     7.1. Холодная пластическая деформация
    По мере развития сдвигов при пластической деформации возрастает число
дефектов кристаллической структуры – дислокаций, затрудняющих последую-
щие сдвиги. Для дальнейшей деформации приходится прикладывать всё боль-
шие напряжения, т. к. металл упрочняется. При этом запас пластичности мате-
риала снижается. Это явление называется наклепом. При холодной пластиче-
ской деформации поликристалла в результате образования упорядоченной дис-
локационной структуры зерна дробятся на блоки и вытягиваются в направлении
течения металла. Имеющиеся примеси и газовые пузырьки приобретают вытя-
нутую форму в направлении деформирования. Таким образом, образуется во-
локнистая микроструктура (рис. 7.1, а). Интенсивность упрочнения поликри-
сталлов в 1,5 ... 2 раза выше, чем у монокристалла из-за взаимодействия зёрен с
различной кристаллографической ориентировкой.
    Как правило, холодной пластической деформации хорошо поддаются спла-
вы, имеющие при комнатной температуре однофазную структуру, состоящую
из твёрдого раствора, или имеющие небольшое количество твёрдых включений,
являющихся химическими соединениями. Таким требованиям удовлетворяют
малоуглеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25 %, а также одно-
фазные латуни и алюминиевые сплавы.
    При холодной пластической деформации без нагрева можно получить более
точные размеры и лучшее качество поверхности вплоть до устранения обработки
резанием, но пластичность ограничена, сопротивление металла деформации ве-
лико, требуются машины большой мощности. Этот вид ОМД применяется для
небольших деталей. Широкое применение нашла холодная листовая штамповка
корпусных деталей легковых автомобилей и кабин грузового автотранспорта.
При обработке толстостенных деталей для обеспечения больших деформаций
применяют промежуточные отжиги, которые восстанавливают пластичность.
                  7.2. Горячая пластическая деформация
   При нагреве холоднодеформированного металла до некоторых температур
(для чистых металлов – выше 0,4 абсолютной температуры плавления) начинается
процесс рекристаллизации. При этом в деформированной структуре возникают
центры перекристаллизации и растут новые равновесные и равноосные зерна, а
эффект упрочнения снимается. Такая термическая обработка называется рекри-
сталлизационным отжигом. Чем выше температура нагрева, тем выше скорость
                                      48