Горячая обработка металла: холодная и горячая обработка металлов

alexxlab | 10.06.2019 | 0 | Разное

Содержание

Горячая обработка – это… Что такое Горячая обработка?

Горячая обработка

Hot working — Горячая обработка.

(1) Пластическая деформация металла при такой температуре и степени деформации, при которых рекристаллизация происходит одновременно с деформацией без какого бы то ни было наклепа. Также упоминается как горячая ковка и горячее формирование. (2) Управляемая операция для формирования заготовки при температурах выше температуры рекристаллизации.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО “Профессионал”, НПО “Мир и семья”; Санкт-Петербург, 2003 г.)

Смотреть что такое “Горячая обработка” в других словарях:

ГОРЯЧАЯ ОБРАБОТКА — метод изготовления металлических деталей или заготовок к ним без снятия стружки, при помощи давления или удара, причем для увеличения пластичности заготовки нагревают до высокой температуры. К Г. О. относятся кузнечное производство (осадка,… … Морской словарь
горячая обработка — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN hot working … Справочник технического переводчика
горячая обработка — 3.9 горячая обработка: Пластическая деформация металла при температуре выше температуры рекристаллизации. Источник: ГОСТ Р 51365 99: Оборудование нефтепромысловое добычное устьевое. Общие технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
обработка металлов давлением — [metal working (mechanical working), shaping] совокупность технологических процессов, в результате которых под действием внешних сил металлическая заготовка формоизменяется без нарушения сплошности и практически изменения объема только за счет… … Энциклопедический словарь по металлургии
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ — [metal working (mechanical working), shaping] совокупность технологических процессов, в результате которых под действием внешних сил металлическая заготовка формоизменяется без нарушения сплошности и практического изменения объема только за счет… … Металлургический словарь
обработка деформационно-термическая — ДТО Совокупность операций горячей обработки давлением и термической обработки сталей и сплавов, совмещенных в одном непрерывном технологическом цикле, например, в линии стана горячей прокатки. ДТО отличается тем, что повышение в результате… … Справочник технического переводчика
Горячая деформация — деформация кристаллического материала при температуре рекристаллизации или несколько выше. Горячая деформация характеризуется таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всём… … Википедия
горячая пластическая деформация — Обработка металлов давлением в области температур, при которых процессы возврата (рекристаллизации) протекают одновременно с самим деформированием. Температура нагрева заготовки, как установил академик А.А. Бочвар, должна быть не ниже 0,4 от… … Справочник технического переводчика
Горячая сушка лакокрасочного покрытия — – сушка лакокрасочного покрытия с применением принудительного нагрева. [ГОСТ 28246 2006] Рубрика термина: Общие, краски Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ГОРЯЧАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — обработка металлов давлением (ковка, прокатка и т. п.) после нагрева заготовки до темп ры, при к рой релаксац. процессы протекают одновременно с самим деформированием. В этом случае деформация может продолжаться непрерывно, т. к. снимается… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Горячая обработка металла: ковка

Горячая механическая обработка металлов

Слитки, полученные после разливки стали по изложницам и затвердевания, поступают на горячую механическую обработку.

Ее цель — придать изделию необходимую форму и размеры и попутно изменить и улучшить структуру литого металла, т. е. повысить его механические свойства.
Нагревать слиток перед горячей механической обработкой нужно до таких температур, при которых достигается высоко-пластичное состояние стали и пониженное сопротивление ее сформированию.

Великий русский металлург Д. К. Чернов впервые устяновил, что горячая механическая обработка стали должна быть закончена при температуре, лишь немного превышающей так называемую верхнюю критическую точку. Образующаяся при этом новая структура металла обладает достаточной мелкозернистостью, однородностью и высокими механическими свойствами.

Горячая механическая обработка низкоуглеродистых строительных сталей производится обычно в интервале температур 1250—900°.
С повышением содержания углерода пластичность стали падает и при содержании С >1,7% сплав (чугун) не выдерживает горячей механической обработки.

Повышенное содержание серы, а также наличие кислорода вызывают в стали красноломкость. Такую сталь нельзя подвергать горячей механической обработке, так как она будет давать трещины.
Слиток перед горячей обработкой в зависимости от его размеров и формы нагревают в так называемых нагревательных колодцах, в методических (туннельных) и камерных печах.
Основные виды горячей механической обработки прокатка и ковка.

Что такое ковка металла

Ковкой: называется деформирование горячего металла (в виде слитка или заготовки) под молотом (деформация от удара) или прессом (деформация под непрерывным давлением)

Ковка придает изделию требуемую форму, а также улучшает структуру и повышает механические свойства металла.

Различают два основных вида ковки:

свободную,
в штампах (штамповка).

При свободной ковке металл под действием бойков ковочного механизма свободно течет в стороны.

Такая ковка включает следующие основные операции:

вытяжку (рис. 2, а), при которой под ударами бойков удлиненной формы (поперек заготовки) увеличивается длина поковки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения;
осадку (рис. 2, б) или высадку (рис. 2, в), когда деформирование происходит вдоль продольной оси заготовки так, что поперечное сечение последней увеличивается за счет сокращения длины;
изгиб заготовки под различными углами без существенного изменения поперечного сечения;
пробивку (в тонких полосах) или прошивку (в толстых болванках) отверстий;

рубку и резку металла.

Рис. 2 Схема ковочных операций

При ковке в штампах т.е. в бойках с вырезами (ручьями), соответствующими форме изготовляемого изделия, металл принудительно течет во всех направлениях и должен плотно заполнить формы штампов. Качество штампованных изделий выше качества кованых. В частности, при штамповке получают изделия точных размеров. Штамповку используют главным образом при массовом или крупносерийном производстве.

При машинной ковке на стройках широко применяют пневматические молоты, приводимые в действие сжатым воздухом от компрессора. Вес падающих частей таких молотов от 30 до 350 кг, число ударов 120— 220 в минуту.

В строительстве ковку широко применяют для изготовления болтов, тяжей, анкеров, хомутов, скоб, башмаков, бугелей для свай и т.п.
К ковочным операциям относится также клепка, служащая для неразъемного соединения стальных листов и фасонных профилей. Клепка производится пневматическими клепальными молотками и клепальными машинами, реже — вручную.

Горячая обработка металлов давлением – Энциклопедия по машиностроению XXL

[c.277]

Температуры рекристаллизации и горячей обработки металлов давлением [c.89]

Ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Нагретую заготовку (см. рис. 3.15, d) укладывают на нижний боек 3 и верхним бойком 2 последовательно деформируют отдельные ее участки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента, в качестве которого применяют плоские или фигурные (вырезные) бойки, а также различный подкладной инструмент.

[c.70]

[c.50]

Как известно, горячая обработка металла давлением [c.80]

Это явление в пленке аналогично процессу рекристаллизации, имеющему место при горячей обработке металла давлением, однако температура рекристаллизации сервовитной пленки значительно ниже и параметры решетки ее металла существенно меньше табличных [45], чего не наблюдается после рекристаллизации. А главное, пленка в случае присутствия в смазке органических соединений и ПАВ дает величину трения, соответствующую жидкостному трению. [c.9]

Стеклосмазки применяют при горячей обработке металлов давлением (прессование, штамповка) для снижения трения, улучшения качества поверхности изделий, увеличения стойкости инструмента и уменьшения теплопотерь. Защитные стеклянные покрытия используют в процессе термообработки металлов и сплавов для защиты их от газовой коррозии при нагреве. [c.471]

Вследствие повышения точности горячей обработки металлов давлением во многих случаях штамповка является не только заготовкой для обработки резанием, но и готовым изделием. [c.75]

Горячая обработка металлов давлением Курс лекций на мех. фак. Ломоносовского ин-та. М. [c.127]

При горячей обработке металлов давлением и резанием адгезионное взаимодействие между инструментальным и обрабатываемым материалами также вредно и приводит к налипанию обрабатываемого материала на инструмент и интенсивному изнашиванию инструментального материала. [c.3]

В целях широкого внедрения прогрессивных методов горячей обработки металла давлением необходимо провести следующие организационно-технические мероприятия [c.53]

Величину давлений на инструмент можно значительно снизить при горячей обработке металла давлением. Однако в этом случае нагрев металла до температуры ковки приводит к большим отходам его. Дело в том, что для нагрева заготовок наиболее распространен пламенный нагрев металла. Этот способ нагрева является длительной операцией и занимает свыше 90% общего времени всего цикла производства поковок. Дополнительными пороками нагрева в пламенных печах является окисление и обезуглероживание поверхностного слоя металла. Это приводит к большим потерям металла, к снижению прочностных свойств изделия. [c.80]

Составы некоторых эффективных смазок, применяемых при горячей обработке металлов давлением, приводятся ниже. [c.63]

В качестве технологической смазки при горячей обработке металлов давлением предлагается также применять металлургические шлаки, имеющие температуру плавления на 50—100° С ниже температуры деформации обрабатываемого металла. [c.65]

[c.266]

Горячую обработку металлов давлением проводят при температуре выше температуры рекристаллизации. Пластическая деформация и в этом случае вызывает сдвиги и упрочнение, но упрочнение устраняется рекристаллизацией. [c.115]

При горячей обработке металлов давлением следует учитывать скорость пластического деформирования и скорость рекристаллизации. Пластическое деформирование даже при высоких температурах для обрабатываемого металла может сопровождаться значительным повышением усилий деформации, если скорость рекристаллизации будет отставать от скорости упрочнения при деформировании. Скорость рекристаллизации быстро возрастает при повышении температуры. Повышение температуры также вызывает увеличение пластичности металла. Поэтому для роста производительности оборудования целесообразно обработку давлением проводить при возможно высоких температурах. [c.115]

В соответствии с этой диаграммой назначают режимы термической обработки сталей и горячей обработки металлов давлением. Из нее также получают другие необходимые для производства сведения. [c.34]

Естественно, что при горячей обработке металлов давлением рабочий ( ковочный ) интервал температур выбирается между температурой рекристаллизации и температурой пережога (ниже температуры плавления) в окрестности максимальной пластичности. [c.194]

Ниже рассматриваются некоторые наиболее распространенные виды кузнечно-прессового оборудования — молоты и прессы, применяемые для горячей обработки металлов давлением и для пластического деформирования металлов без нагревания. [c.21]

Принцип ориентировки волокон вдоль траекторий максимальных растягивающих напряжений может быть использован как при горячей обработке металлов давлением, так и при механической обработке деталей из анизотропных металлических и неметаллических материалов с волокнистой структурой. [c.341]

При горячей обработке металлов давлением температура нагрева зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от способа обработки и свойств металла. Так, прокатку ведут при более высокой температуре, чем ковку и штамповку. Температурный интервал нагрева выбирают по диаграмме состояния сплава. [c.301]

Горячая обработка давлением является основным видом обработки. Основное преимущество горячей обработки металлов давлением по сравнению с холодной — значительное уменьшение сопротивления деформации и, как правило, увеличение пластичности при повышении температуры. Это позволяет вести обработку с большими частными и общими степенями деформации при меньших усилиях и расходе энергии. [c.144]

При горячей обработке металлов давлением на контактной поверхности имеется окалина, свойства которой -зависят от химического состава деформируемого металла и температуры. [c.167]

Необходимость лабораторных исследований процессов горячей обработки металлов давлением привела к разработке методов приближенного моделирования этих процессов. Один из методов заключается в применении скоростного (см. главу третью) и объемного поправочных коэффициентов, учитывающих снижение удельного усилия с увеличением объема тела. [c.285]

При крупносерийном и массовом производствах стальных звездочек с монолитными зубьями наиболее рентабельны и прогрессивны способы горячей обработки металлов давлением в зависимости от величины шага при малых числах зубьев оптимальна штамповка в разъемных матрицах, при числе зубьев 8—22 — радиальная штамповка, а при больших числах зубьев — поперечная накатка. [c.213]

[c.186]

Специализировался он, как и я, в области горячей обработки металлов давлением. Дипломную практику он и я проходили в кузнечном цехе Мытищинского машиностроительного завода под руководством опытного старого инженера Алексея Ивановича Котельникова но снециаль-ности изготовления ноковок для грузовых железнодорожных вагонов и платформ. [c.21]

Закончил дипломный проект Анатолий Иванович примерно на полгода раньше моего. Оба мы выполняли дипломный проект по специальности горячая обработка металлов давлением. Руководителем дипломного проекта у Анатолия Ивановича был проф. Чарповский И. Ф., а у меня — проф. Верещагин Н. С. После защиты дипломного проекта Анатолий Иванович был оставлен при МВТУ, а меня направили в Московскую горную академию ассистентом проф. Верещагина И. С. [c.21]

С проявлепием эвтектического изнашивания можно встретиться 1) в тормозных устройствах, предназначенных для поглощения большого количества энергии (самолеты, скоростные поезда и т. д.) 2) при скоростном шлифовании, в частности алмазными кругами 3) при высокоскоростном резании, особенно при обработке нагретых заготовок 4) при процессах горячей обработки металлов давлением, особенно высокоскоростных 5) при резании и обдирке горячих заготовок металлическими дисками [101 6) при упрочнении поверхностного слоя металла электромеханическим сглаживанием [И]. [c.78]

Наряду с имеющимися преимуществами процесс горячей обработки металла давлением имеет и существенные недостатки окисление и образование окалины на поверхности изделий приводит к большим потерям металла. Относительно низкая чистота поверхности, приводящая к потребности в дополнительной механической обработке деталей, снижает технико-экономические показатели предприятия. Точная штамповка требует более строгого дозирования металла заготовки по объему или весу. Практика показывает, что при использовании горячекатаного проката немерность заготовок по объему доходит до 5—17% в зависимости от величины размеров поковок. Точные размеры заготовок могут быть получены только при создании средств объемного и весового дозирования, совмещенных с отрезкой заготовок. [c.53]

В качестве смазывающих веществ при горячей обработке металлов давлением успешно применяют порошки стекол различного состава, преимущественно легкоплавких. Приводим несколько примеров TaKH.t смазок (% вес.). [c.64]

Для инженерно-технических работников и специалистов металлургической и машиностроительной промышленности, занимающихся проблемой горячей обработки металлов давлением и литья. Ил. 102. Табл. 5. Библиогр. список 168 назв. [c.4]

При некоторой достаточно высокой температуре предел прочности становится практически равным пределу текучести. Это создает благоприятные условия для горячей обработки металлов давлением. Характерным исключением является алюмотермический хром, предел прочности которого при повышении температуры от 20° до 1100° С повышается от 470 до 1000 Kzj M . Влияние повышенных температур на механи-ческие характеристики нескольких сталей отражено в табл. 2″ ). [c.79]

В процессах горячей обработки металлов давлением применяется интервал температур предварительного нагрева, определяемый из прямых опытов. Такими являются опыты на растяжение образцов при различных температурах, поззоляюш.ие построить зависимость модуля упругости , предела текучести предела прочности ав, относительного удлинения при разрыве S от температуры образца. Типичные кривые для стали Х18Н25С2 даны на рис. 122 они показывают сле-дуюш.ее Е, а , ав, S мало изменяются до температуры порядка 400° С, после чего начинают сильно изменяться. Предел текучести и предел прочности ав при температуре порядка 800° С практически совпадают. Относительное удлинение при разрыве (пластичность) при возрастании [c.193]

В процессе прокатки различные точки поперечного сечения полосы, как правило, получают неодинаковые высотные деформа-дии, т. е. имеет место неравномерность распределения деформации по высоте полосы. Неравномерность деформации при обработке металлов давлением нежелательна, так-как приводит к неравномерности распределения механических свойств по сечению готового изделия, появлению дополнительных напряжений. Дополнительные напрялсения могут привести к искажению формы готового изделия, а иногда и к появлению трещин, что в значительной мере ухудшает качество металла. Неравномерное обжатие может привести к неоднородности структуры, особенно в последних проходах при горячей обработке металлов давлением. В отдельных частях полосы степень деформации может быть критической, а в других — выше критической. Вследствие этого получаются крупные и мелкие зерна. [c.46]

Положительные качества покрытий при горячей обработке металла давлением проявляются потому, что устраняется взаимодействие поверхности заготовок с окружающей атмосферой и взаимодействие и адгезия материала заготовки с материалом инструмента. Для улучшения смазывающего действия покрытий часто их состав корректируют, добавляя твердые смазки графит, тальк, дисульфит молибдена, нитрид бора или другие материалы. [c.114]

Выход тепла зависит также и от температуры деформируемого тела чем ниже температура, больше сопрохивлецие деформации и расход работы, тем больше выход тепла. Поэтому повышение температуры в процессе пластической деформации в холодном состоянии играет большую роль, чем при горячей обработке металлов давлением. [c.134]

[c.335]

Обработка металла горяча – Энциклопедия по машиностроению XXL

[c.277]

При горячей обработке металла, чтобы увеличить его пластичность, а также чтобы устранить возможность наклепа, применяют температуры, значительно превосходящие минимальную температуру рекристаллизации. [c.88]

[c. 89]

Горячая объемная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа (см. рис. 3.1, 5). Течение металла ограничивается поверх- [c.78]

Структура, формирующаяся в процессе горячей пластической деформации, является термодинамически неравновесной. Поэтому связь между напряжениями, деформациями и скоростями деформации неоднозначна. Величина напряжений в значительной мере определяется тем, как происходило развитие деформаций во времени. Иными словами, история процесса оказывает значительное влияние на сопротивление деформации и напряженно-деформированное состояние при обработке металлов давлением. [c.481]

Механические свойства сплавов зависят от вида и содержания легирующих злементов, а также от фазового состава и структуры металла. Последнее определяется режимами горячей пластической деформации и термической обработки металла. [c.13]

Наблюдается химическая коррозия на лопатках газовых турбин, в процессе горячей обработки металлов и т. п. [c.7]

Анализ существующих теорий расчета сопротивления деформации применительно к процессам горячей обработки металлов, выполненный в работах А. А. Поздеева [38], показал, что свойства реальных металлов и сплавов наиболее полно учитывает уравнение теории наследственности [c.29]

С помощью порошковой металлургии в сочетании с обычными видами обработки металлов давлением (горячая изостатическая штамповка, прокатка и т. д.) получают материалы, которые невозможно получить другими методами. [c.36]

Металлография пролила свет на сущность обработки металлов. Металлы, в отличие от всех остальных материалов, наряду с высокой прочностью обладают пластичностью. Под действием нагрузки в нагретом, а для некоторых металлов в холодном состоянии они могут деформироваться. Под ударами кузнечного молота сверкающая белым или огненно-красным пламенем металлическая заготовка меняет свои габариты и очертания, не разрушаясь. Куй железо, пока горячо — Гласит старая пословица. М. В. Ломоносов говорил Металлами называются светлые тела, которые ковать можно . [c.28]

[c.50]

Как известно, горячая обработка металла давлением [c.80]

Среди Других методов изготовления изделий методы обработки металлов давлением с каждым годом получают все большее распространение и развитие вследствие их достаточно высокой технико-экономической эффективности. К главнейшим из них относятся прокатка (холодная и горячая), включая специальные виды волочение (холодное и горячее) свободная ковка штамповка объемная (холодная и горячая), включая процессы высадки штамповка тонколистовая (холодная) и толстолистовая (холодная и горячая) выдавливание и прессование (холодное и горячее) специальные — с использованием энергии взрыва, вибрационных пульсирующих нагрузок, энергии сильных электромагнитных полей и др. [c.26]

На инструменте для горячей обработки металла толщина рабочего слоя твёрдого сплава берётся на 75—ЮО /о выше указанных пределов. В случае применения более вязких сплавов (например, сормайт № 2, стеллиты [c.431]

При обработке металла для деталей сварных конструкций выполняются следующие операции правка прокатной стали, разметка, наметка, резка, обработка кромок и для изогнутых элементов—горячая или холодная гибка. [c.455]

Бергман О., Горячая обработка металла, т. VI, [c.527]

Не исключена возможность размещения в одном здании цехов разнородных групп. Однако такая блокировка во многих случаях ухудшает санитарно-гигиенические условия в цехах холодной обработки из-за близости расположения цехов с горячим, пыльным или дымным производством, создаёт пожарную опасность для здания в целом, ухудшает производственные условия работы в цехах из-за шума и сотрясений, вызываемых работой молотового оборудования. Поэтому объединение в одном здании разнородных цехов ограничивается некоторыми условиями. Так например, не рекомендуется блокировка 1) цехов горячей обработки металла с цехами, применяющими легко воспламеняющиеся материалы [c.381]

К обработке металлов давлением относят прокатку, прессование, волочение, свободную ковку, горячую и холодную объемную штамповку, листовую штамповку и некоторые специальные процессы, например ротационное деформирование, отделочную и упрочняющую обработку. [c.14]

Горячая обработка металлов давлением Курс лекций на мех. фак. Ломоносовского ин-та. М. [c.127]

Введение примесей в металл (легирование) увеличивает температуру рекристаллизации. Чем выше степень деформации, тем ниже температура рекристаллизации. Если пластическая деформация происходит при температуре выше температуры рекристаллизации, то эффект упрочнения будет устраняться процессом рекристаллизации. При нагреве нагартованного металла ниже температуры рекристаллизации наклепанное состояние металла сохраняется. Это дает основание различать два вида обработки металла горячую и холодную деформации. Горячая деформация — пластическая деформация выше температуры рекристаллизации холодная деформация — пластическая деформация ниже температуры рекристаллизации. [c.85]

[c.22]

Структурные изменения при холодной деформации. Холодная деформация металлов определяется обычно как деформация при температуре ниже 0,4Тпл- В общем случае, как отмечалось выше, этот вид деформации характеризуется непрерывным увеличением напряжение течения с деформацией. Переход от холодной обработки к горячей постепенный, поэтому часто используют термин теплая обработка, под которым подразумевают обработку в интервале до 0,5 и даже 0,6Гпл [275]. [c.127]

Заметное влияние на склонность к коррозионному растрескиванию оказывают параметры горячей и холодной обработки металла при изготовлении титановых полуфабрикатов. Так, появляющиеся после прокатки листов текстуры приводят к появлению резко выраженной анизотропии чувствительности к коррозионному растрескиванию. При испытании образцов, вырезанных из листа в различных направлениях, значения отличаются на 40—50 %. Наиболее низкие значения наблюдаются, если плоскость растрескивания параллельна преимущественной базисной плоскости текстуры. Склонность к коррозионному растрескиванию снижается с уменьшением толщины образца [37]. Влияние толщины может быть результатом перехода от условий плосконапряженного состояния к условиям плоской деформации, но может быть объяснено и различной текстурованностью металла. [c.41]

В присутствии ингибиторов улучшаются физико-механические свойства металлов, уменьшается количество шлама, загрязняющего поверхность, наблюдается уменьшение ее шероховатости и выравнивание микрорельефа, резко снижается новодороживание металла. В результате этого уменьшается количество брака и непроизводительный расход металла и энергии при последующих процессах обработки металла — холодной прокатке, нанесения гальванических лакокрасочных покрытий, при горячем цинковании и т. д. [52 109 127]. Появляется возможность снятия окалины со сталей (например, электротехнические стали ЭО, 300, ЭО, 400), для которых процесс кислотного травления без ингибитора совершенно неприемлем из-за неравномерного растворения поверхности металла [131]. Существенно снижается водородная хрупкость и повышается сопротивление металлов коррозионной усталости [24 39 52 58]. [c.82]

Навроцкий Г. А., канд. техн. наук. Замена обработки резанием холодной и полу-горячей высадки. Скоростные методы обработки металлов, Машгиз, 1949. [c.688]

Кислота ортофосфорная термическая (уд. вес 1,64 Г1см ) 98 Температура 72— 75° С, время выдержки 6—10 мин изделия после обработки промыть горячей водой (60—70° С,) затем 0,3—0,5%-ным раствором нитрита натрия при 55—60° С промытые изделия высушить Для изделий из черных металлов, сильно зажиренных, со значительной окалиной и ржавчиной [c. 151]

Рис. I. Режимы термической обработки валков горячей прокатки из стали марок 55Х, 60ХГ, 50Г, 50. 55 Ново-Краматорского машиностроительного завода (НКМЗ), в графе Вр выравнивание не указано время, так как это время зависит от садки металла поковок, которое устанавливается в каждом конкретном случае

[c.476]

Электроискровой способ обработки металлов может иметь самое разнообразное применение обработка штампов контурно-вырубных, просечных, чеканочных и для горячей штамповки обработка прессформ, кокилей, фильер и волочильных досок прошивка отверстий диаметром менее 1 мм, глубоких отверстий и отверстий с криволинейными осями разрезка пруткового металла, закалённых цанг, лерок, пластинок из твёрдого сплава фасонная резка кулачков к автоматам и пластинок из твёрдого сплава заточка резцов, многолезвийного инструмента и фасонных резцов, армированных твёрдым сплавом разметочные и граверные работы очистка металлических поверхностей от загрязнения искровая сварка, упрочнение поверхности искровым облучением и нанесением металлических покрытий (например, твёрдым сплавом). [c.67]

Срочный выпуск па механическом факультете был представлен специальностями горячая обработка металлов, сельскохозяйственные машины, деревообработка, двигатели, турбины. Студенты этого выпуска слушали лекции в одном потоке. Профессора училища относились к ним как к коллегам (за плечами у многих студентов был уже большой практический опыт работы в промышленности) и нередко лриглашалц для бесед, консультаций на квартиры. Так, часто проводил консультации и принимал студентов дома профессор Н. Ф. Чарновский, а профессор Н. С. Верегцагин вообще использовал для этих целей только свою квартиру. [c.20]

[c.22]

В МММИ было решено создать вместо единой кафедры технологии металлов ряд специализированных кафедр. Для проведения этой реорганизации в институте была образована комиссия, в которую вошли профессора И. И. Сидорин (председатель), Н. Н. Рубцов, А. И. Зимин, А. М. Бочвар и др. Кафедра обработки металлов давлением (ОД), утвержденная приказом МВТУ в 1930г., под руководством А. И. Зимина первоначально осуш,е-ствляла специализацию студентов в двух направлениях по кузнечно-штамповочному и по прокатно-волочильному производствам. Первая группа кузнецов окончила МММИ в 1930 г. С этого момента начался планомерный выпуск инженеров-механиков-кузнецов на кафедре обработки давлением (помимо нее, факультет горячей обработки металлов включал еще кафедру литейного производства— ЛП). [c.32]

К одной группе факторов относятся а) разница в величине нагрузок, вводимых в расчет, и нагрузок действительных (определение последних в ряде случаев затруднительно, например, нагрузки, развиваемые при горячей и холодной обработке металлов, нагрузки на ходовую часть автомобилей, динамические усилия на лопатки турбин и т.д.), разница в величине усилий, определяемых при раскрытии статической неопределимости расчетом и действительным значением этих усилий, благодаря отклонениям расчетной схемы от фактической, отклонениям в величинах монтажных натягов, жесткостей и т. д. б) разница в величине рассчитываемых и действительных напряжений благодаря несоответствию напря,жений, даваемых формулами сопротивления материалов, фактическому их распределению, недостаточное соответствие данных о концентрации действительным очертаниям рассчитываемых деталей, а также вследствие влияния остаточных напряжений, напряжений от колебаний и ударов, часто не учитываемых в расчете. [c.482]

5 методов обработки металлов давлением

Обработка металлов давлением – это такой процесс, при котором металлу придается нужная форма и размер под силовым воздействием. Пластические свойства металлов позволяют сохранить полученные форму и размер, даже после того, как воздействие давления прекращается.

При помощи методов обработки металлов давлением получают как заготовки, так и уже готовые изделия. При этом существует целый ряд различных методов, каждый из которых позволяет воздействовать на металл уникальным образом. Различают 5 основных методов обрабатывания металлов:

№ 1: Ковка

Перед обработкой заготовку предварительно нагревают в специальной печи. Таким способом получается сделать металл более пластичным и податливым.

Затем при помощи наковальни и молота заготовке придают нужную форму. Различают ручную и машинную ковку.

Несмотря на то, что этот метод — известен достаточно давно, ему всё ещё находится применение (в основном, в современном мелкосерийном производстве).

№ 2: Прокатка

При этом методе используется специальный комплекс устройств, который называется прокатным станом. В зависимости от выпускаемых изделий различают трубопрокатные, листопрокатные, проволочные, а также многие другие виды прокатных станов.

Основными элементами стана являются вращающиеся валки, которые обжимают заготовку для придания ей нужной формы и размера. При этом валки не обязательно являются гладкими. При помощи валок с вырезками осуществляют прокатку для создания фасонных изделий (отводы, тройники и т.д.).

Прокатка бывает горячая (если заготовку предварительно подогревают) и холодная.

№3: Волочение

Волочение похоже на прокатку. Для волочения применяются волочильные станы, которые представляют собой целые комплексы. При волочении уменьшается поперечное сечение заготовки, а её длина при этом увеличивается.

Данные изменения достигаются путем пропускания заготовки через волочильный глазок. Волочильный глазок – основной элемент волочильного стана и представляет собой постепенно сужающееся отверстие. Проходя через него, заготовка и приобретает нужную форму и размер.

№4: Штамповка

Штамповку производят на прессах или молотах. Этот метод позволяет производить изделия высокой точности размеров и формы. Такие изделия зачастую не нужно подвергать дополнительной обработке резанием или др.

При данном методе форму заготовке придают при помощи давления штампа. Подобным же образом уже очень давно производят монеты. Различают листовую и объемную штамповки. Как ясно из названия, листовой штамповкой получают плоские изделия из стали и других металлов (обычно толщиной до 5 мм).

№5: Прессование

Заготовка металл, заключенный в форму при помощи давления выдавливается через отверстие. При этом площадь отверстия меньше площади заготовки, что придает изделию на выходе вид прутка. Данному виду обработки металлов давлением подвергаются многие металлы, например, цинк, алюминий или медь.

Также иногда применяют комбинации 2-их или нескольких методов обработки металлов давлением одновременно. Это позволяет получать изделия сложных форм и размеров и расширяет возможности их применения.

Холодная и горячая обработка металлов давлением (деформация)

Описанный выше механизм формоизменения металлических монокристаллов и поликристаллов возможен только при определенных температурных условиях, при которых температура деформирования обычно ниже 0,3Т_пл (К) (абсолютная температура плавления). При температурах деформирования выше 0,3Т_пл (К) механизм пластической деформации усложняется такими явлениями, как возврат, рекристаллизация, изменение термической пластичности. На процессы деформирования большое влияние оказывает скорость деформирования, так как от нее зависят пластичность металлов и сплавов и степень протекания процессов возврата и рекристаллизации в процессе самой деформации и после нее.

Степень разупрочнения зависит исключительно от температурно-скоростных условий деформации. Действительно, степень разупрочнения, обусловленная возвратом и рекристаллизацией, для заданного сплава тем больше, чем выше температура деформации, чем меньше скорость деформации, чем больше тепловой эффект и, наконец, чем больше скорость разупрочняющих процессов. Чем больше время протекания этих процессов, т.е. чем меньше скорость деформирования, тем выше эффект разупрочнения.

1. Холодная обработка давлением осуществляется при температуре деформирования не только ниже температуры рекристаллизации, но и ниже температуры возврата, т.е. _д_еф  _в_озв .

В процессе деформирования отсутствуют возврат и рекристаллизация, поэтому эффект упрочнения при этом виде деформирования достаточно высок.

Таким образом, при холодной пластической деформации:

 образуется наклеп, материал существенно упрочняется, изменяются его физико-химические свойства, структура текстурирована;

 степень деформации ограничена, при ее превышении материал разрушается;

 требуются большие нагрузки (напряжения) и мощность оборудования.

Иногда холодная пластическая деформация используется как способ дополнительного упрочнения металлов и сплавов.

2. Горячая обработка давлением осуществляется при температурах значительно выше температуры рекристаллизации, т.е. Т_деф Т_рек .

Ввиду происходящей при горячей обработке рекристаллизации во всем объеме деформируемого металла наклеп образуется и сразу же снимается в процессе самой деформации, а неравномерность конечной структуры по деформируемому объему металла может быть следствием только нарушения режима охлаждения металла после окончания деформации.

Для горячей пластической деформации характерны:

 наклеп, образующийся при деформации, сразу же снимается в процессе деформации, если скорость деформации относительно невелика, и после деформации в деформированном металле наклеп отсутствует;

 отсутствие ограничений по степеням деформации, отсюда вытекает пословица «куй железо пока горячо»;

 меньший в 5  15 раз предел текучести металлов и сплавов по сравнению с холодной деформацией, поэтому для осуществления деформации не требуется приложения очень больших сил и напряжений, мощность оборудования значительно меньше, чем при холодной пластической деформации;

 оптимальное сочетание структуры и свойств деформированных металлов и сплавов, особенно заметно это проявляется после горячей обработки литых заготовок и полуфабрикатов.

Горячая обработка металлов давлением широко применяется для производства заготовок и полуфабрикатов (трубы, уголки, швеллеры, рельсы, листовой и профильный прокат и т.д.)

В теории обработки металлов давлением рассматриваются и другие виды обработки.

Неполная холодная обработка давлением осуществляется при температуре деформирования выше температуры возврата, но ниже температуры рекристаллизации, т.е. _в_озв  _д_еф  _р_ек .

Вследствие возврата происходит значительное снятие остаточных напряжений, благодаря чему сопротивление деформированию несколько снижается, повышается пластичность и уменьшается степень упрочнения.

Неполная горячая обработка давлением осуществляется при температурах незначительно ниже температуры рекристаллизации, т.е. _д_еф  _р_ек . В случае неравномерного по тем или иным причинам распределения деформаций в деформируемом объеме и малой скорости рекристаллизации последняя не успевает произойти во всем деформируемом объеме, поэтому структура металла неоднородна как в процессе деформирования, так и после охлаждения металла до комнатной температуры. Неравномерность структуры обуславливает и неравномерность прочностных и пластических характеристик по объему деформируемого металла после деформации.

Основные виды обработки металлов давлением, основанных на механическом свойстве – прокатка, ковка, способы и сущность ОМД: что это за технология

Содержание статьи

Физические основы процесса
Существует горячая и холодная процедура
Основные виды обработки металлов давлением
Обработка металлов давлением: прокатка
Видео: Листовая штамповка
Обработка металла давлением: ковка
Обработка металлов давлением: процесс прессования
Волочение
Видео по теме: Прессование и волочение
Основным способом обработки металла под давлением является объемная штамповка
Листовая штамповка
Видео: Техника на грани фантастики — Машинная ковка

Все знают, что алюминиевую ложку может согнуть даже ребенок, а из куска стали кузнец сделает меч, используя молот и раскаленную печь. Но не все понимают, что эти процессы с точки зрения знаний об металлообработке – родственные. В статье расскажем про основы обработки металла давлением (ОМД): что это такое, сущность метода и его применение на практике с различными материалами.

Физические основы процесса

У железа, олова и прочих сплавов и пород есть предел упругости. Это максимальная нагрузка, после снятия которой не возникает остаточных (пластических) деформаций. Если на заготовку будет оказано воздействие, которое превышает этот показатель, то произойдут изменения на атомном уровне. Атомы выйдут из своих устойчивых соединений и свяжутся в другие, деформированные, образуя новую кристаллическую решетку. И теперь уже изделие останется в том состоянии, в котором оно находилось под механической нагрузкой. Примером возьмем ту же алюминиевую ложку. У алюминия очень низкий предел упругости. Поэтому нужно приложение минимальной силы извне, чтобы столовый прибор согнулся. А свидетельством того, что пластическая деформация произошла является то, что предмет не возвращает былую форму. Подведем итог: обработка металлов давлением основана на механическом свойстве мельчайших атомных частиц занимать новое положение под воздействием нагрузки.

Существует горячая и холодная процедура

Какую из этих разновидностей применить, зависит от материала и их свойств пластичности. Ряд веществ (например, низкоуглеродистые, а также ферритные и аустенитные стали) обладают очень высокой гибкостью. У них показатель рекристаллизации очень невысокий. Это означает следующее: кристаллические зерна поликристалла растут на новом месте (где происходит деформация) за счет разрушения решетки в прежнем месте. Обычно этот процесс проходит намного быстрее, если повысить температуру. Приведем пример, не связанный с металлообработкой. Если согнуть пополам холодный брусок пластилина, он сломается на две части, а если предварительно его разогреть в руках, то он расплавится – повысится его пластичность. Так работает второй способ – горячая технология обработки металлов давлением. Сопротивляемость при нагревании уменьшается, деталь поддается механическому воздействию. Но нужно быть осторожными, потому что если слишком прибавить жару, то можно просто сжечь сталь, то есть утратить все ее физические и химические свойства. Холодная ОМД – менее вредная для атмосферы и экологии, но подходит не для всех материалов. При накаливани происходят окислительные процессы, на поверхности появляется оксидный слой, а сама металлическая деталь приобретает большую прочность. Без нагревания оксидов не выделится, что часто является более предпочтительным, а прочность можно обеспечить и другими методами, например, запрессовкой. В обоих случаях происходит упрочнение на молекулярном уровне.

Основные виды обработки металлов давлением

Всего их 6, но каждый из них может подразделяться на многие подвиды в зависимости от многих факторов. При выборе способа металлообработки следует ориентироваться на ряд следующих показателей:

физические и химические характеристики заготовки;
последующие цели при эксплуатации;
дополнительные этапы воздействия – покрытие краской, пробивка током и пр.;
возможности цеха.

У предложенных вариантов разная цена и множество различий, рассмотрим подробнее ниже. А если вы хотите приобрести качественное профессиональное оборудования для распиловки, ленточного пиления даже самых прочных металлических листов, мы рекомендуем вам компанию «Роста», которая сотрудничает как с частными лицами, так и с представителями производственных компаний, металлургических цехов.

Обработка металлов давлением: прокатка

Происходит следующим образом: есть станок, на него крепятся прокатные валки. Когда деталь проходит через них, то на нее оказывается повсеместное воздействие со сторон инструментов. Результат – уменьшение диаметра сечения и придание эксклюзивной формы. Есть три разновидности процесса:

Продольный. Оси вращающихся валков и заготовки сонаправлены или располагаются под небольшим углом. При этом используется минимум два элемента вращения, и двигаются они в одну сторону, в то время как изделие – в противоположную. Обжимка происходит так эффективно, что в результате металлические детали приобретают радиус, равный промежутку между обрабатываемым телом и станком. Результат – вытянутые, длинные цилиндры.
Поперечный. Сама заготовка не совершает поступательных движений, но валки работают на всю мощность, они обрабатывают тело вращения по диаметру, со всех сторон зажимая его на месте. Таким образом изготавливают шестеренки, шары и оси.
Поперечно-винтовой, он же косой. Ось немного смещается, рабочие инструменты также продолжают быть сонаправлены заготовке, но уже не строго параллельно, а под небольшим углом. Этот наклон приводит к тому, что начинают активно действовать сразу два разнонаправленных вектора сил. Они способствуют тому, чтобы получить полую трубу.

Прокат имеет свои стандартизированные названия, все его элементы различаются по диаметру сечения и размеру. Совокупность всех сортов, типов и размерных преобразований называется сортамент. Но при его многообразии его все же можно разделить на четыре группы:

Сортовой. В нем находятся простые и фасонные профили. Это швеллеры, шестигранники, уголки, а также прямолинейные детали, например, железнодорожные рельсы. Используется наиболее часто.
Листовой. Представлен выполнением металлических листов различной толщины.
Специальные виды – те, для которых нужны особенные условия, имеющие трудную конфигурацию.
Трубы (разделяются бесшовные и сварные). Имеются ввиду все полости, которые созданы поперечно-винтовым способом, например, оружейные гильзы.

Видео: Листовая штамповка

Обработка металла давлением: ковка

Если предыдущий процесс мог происходить как при холодном материале, так и при горячем, то теперь мы имеем дело с высокотемпературной работой. Перед началом оказания на заготовку механического воздействия необходимо ее нагреть, причем температура должна соответствовать показателю, который превышает предел упругости, чтобы добиться пластических деформаций. Раньше такую технологию применял кузнецы, это очень трудоемкое ремесло, требующее точной и кропотливой работы, а также большого объема знаний о физических характеристиках каждого сплава. Теперь также остается ниша ручной ковки, но происходит она более механизировано, например, не нужно раздувать меха для поддержания живого огня. Изделие, выполненное вручную, обычно считается высококачественным и дорогостоящим, так как оно эксклюзивное. Сейчас выковывают:

На пневматических, паровых или гидравлических молотах – все движения заранее заданы и предопределены программой.
Все виды штамповки, а их много – от разновидностей резки, до способов изогнуть заготовку нужным образом.

Результат любого процесса – поковка. Если материал находится в штампе, то итоговая деталь повторит ее контур.

Обработка металлов давлением: процесс прессования

Позволяет сделать отверстия, а также нанести ребра жесткости на любую внутреннюю, внешнюю сторону. Полость буквально пробивается ножами на прессе. При этом можно выбрать как горячий вариант, так и холодный. Второй подойдет для достаточно пластичных материалов, а если это хрупкий сплав, в нем добавлен никель или титан, то его следует заблаговременно нагреть. Матрицы (инструмент прессования) устроены так, что они имеют отверстия. Именно через них металлический слой буквально выдавливается – это результат, он идет на финишную металлообработку. А то, что непосредственно было спрессовано остается для повторного процесса. Опять можно привести пример с мягким пластилином крепко зажатым в кулак. Его часть просочиться между пальцами – также работает прессование.

Волочение

Фильера, она же волока, – это основной инструмент для такого типа обработки. Она имеет отверстие и направляющие. Через это пространство следует пронести, или проволочь, заготовку. Она меняет форму и приобретает требуемое профильное сечение. Таким образом делают проволоку и стальные жгуты, арматуры. Изначально отливается изделие более широкого диаметра, а затем, постепенно проходя через целый ряд станков с различными фильерами, то есть насадками, постепенно сужается до нужного размера.

Видео по теме: Прессование и волочение

Основным способом обработки металла под давлением является объемная штамповка

Штампование может быть также горячим или холодным. В первом случае требуется предварительно нагреть материал, особенно это актуально при особо прочных листах, а также при ширине в несколько миллиметров. Чем тоньше листовая заготовка, тем проще она изгибается. Пресс имеет матрицу в виде штампа. Когда он опускается, сжимается, то заготовка принимает аналогичную форму. Таким образом деформируется масса деталей. От небольших стрелок часов до крупных автомобильных запчастей, частей корпуса. Только с появлением объемной выштамповки стали возможны пластичные формы – сферическая, изогнутая. Еще один плюс – это высокая скорость металлообработки. Если предварительный нагрев не требуется, то этапов становится совсем мало, нужно только поместить лист на станок и запустить его. При этом получаются прочные изделия.

Листовая штамповка

Разновидность предыдущего варианта. Особенность в том, что процесс происходит на плоскости, а не в трехмерном пространстве, поэтому и изменения будут связаны не с изгибами, а с пробивкой, разрезкой. Можно взять заготовку и обработать ее края, отрезать от нее часть, выбить в ней отверстия или даже узоры. Все это помогает добиться нужного результата, то есть металлической плоской детали. В статье мы рассказали про обработку деталей давлением в холодном состоянии и в горячем виде. качестве заключения посмотрим несколько видеороликов, на которых подробно показано, как происходит этот процесс на заводах.

Видео: Техника на грани фантастики — Машинная ковка

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Горячая и холодная обработка; Его преимущества, недостатки

В этой статье вы подробно узнаете о процессе горячей и холодной обработки, его преимуществах и недостатках.

Что такое горячая работа?

Если процесс металлообработки выполняется при температуре выше его температуры перекристаллизации, он называется горячей обработкой .

Температура рекристаллизации – это температура, при которой атомная подвижность может быть восстановлена, когда в металле присутствовал какой-либо дефект, вызванный рабочим процессом.

В этом процессе металл нагревается до пластического состояния, а затем прикладывается давление для получения различных размеров и форм. При приложении давления размер зерна металла будет изменяться, а его механические свойства улучшаются.

Если давление прикладывают ручным молотком, то это называется ручной или кузнечной ковкой . Если заменить ручной молот на механический молот, то он называется молотком , ковка .

Такой вид горячей обработки металлов называется горячей штамповкой .Горячая обработка может использоваться для ковки, экструзии, волочения и т. Д.

Когда металлы обрабатываются выше температуры перекристаллизации, он становится пластичным и вызывает рост зерен.

Во время горячей обработки зерна разрыхляются в своей структуре и выравниваются надлежащим образом. Для придания формы металлу требуется лишь небольшое давление.

Преимущества горячей обработки.

1. Применяется для массового производства.

2. Размер и форму металла можно легко изменить.

3. Металлообработка ведется при высоких температурах; следовательно, возможна большая деформация.

4. Будет уточнена зернистость металла.

5. Напряжения и другие дефекты можно свести к минимуму.

6. Горячая обработка приводит к однородной структуре металла без дефектов и раковин.

7. Механические, физические и химические свойства металлов можно улучшить.

8. Горячая обработка удаляет все виды дефектов, вызванных газовыми порами и различиями в составе.

9. Металл достигает анизотропии.

10. После обработки металл восстанавливает мягкость и пластичность.

11. Горячая обработка – это быстрый, надежный и экономичный процесс.

Недостатки горячей обработки.

1. Это более дорогостоящий процесс.

2. Горячая обработка приводит к ухудшению качества поверхности из-за окисления, поскольку материал будет обрабатываться при высоких температурах.

3. Иногда это приводит к снижению прочности из-за потери углерода из-за окисления.

4. Из-за потери углерода с поверхности обрабатываемой стальной детали поверхностный слой теряет свою прочность, что является недостатком при вводе детали в эксплуатацию.

5. Трудно добиться точности размеров из-за неравномерной усадки металла.

Что такое холодная обработка?

Если процесс обработки металла выполняется при температуре ниже температуры перекристаллизации, он называется процессом холодной обработки .

Этот процесс требует сравнительно более высокого давления, чем горячая обработка.

Мягкие, пластичные и ковкие металлы легко обрабатываются холодной обработкой. Но этот процесс приводит к твердости и искажению зернистой структуры.

Процесс холодной обработки используется в процессах прокатки, гибки, прядения и т. Д.

Процесс холодной обработки также значительно влияет на следующие механические свойства металлов.

1. Твердость.

2. Предел текучести.

3. Пластичность.

4. Прочность на растяжение.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Преимущества холодной обработки.

1. Точность размеров может быть сохранена.

2. Нет нагрева металлов.

3. Может быть достигнута лучшая обработка поверхности, поскольку при холодной обработке металлов не происходит окисления.

4. Повышены прочность и твердость металла.

5. За счет холодной обработки металл приобретает прочность и твердость.

6. Может быть достигнута лучшая прочность и износостойкость материала.

Недостатки холодной обработки.

1. При холодной обработке металлов приводит к хрупкости.

2. Твердость металлов повышена.

3. Холоднодеформированные компоненты требуют термической обработки.

4. Для холодной обработки подходят только пластичные и ковкие материалы.

5. Для деформации необходимо большее усилие. Поэтому требуются мощные машины.

Это все для горячей и холодной обработки. Спасибо! За то, что посетили нас. Пожалуйста, не забудьте поделиться им. Совместное использование – это забота 🙂 –

МАШИНОСТРОЕНИЕ: ГОРЯЧАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ГОРЯЧАЯ ОБРАБОТКА

Процессы механической обработки, которые выполняются при температуре выше температуры рекристаллизации металла, известны как процессы горячей обработки. Некоторые металлы, такие как свинец и олово, имеют низкую температуру рекристаллизации и могут подвергаться горячей обработке даже при комнатной температуре, но для большинства промышленных металлов требуется некоторый нагрев.Однако эта температура не должна быть слишком высокой для достижения температуры солидуса; в противном случае металл загорится и станет непригодным для использования. При горячей обработке важна температура завершения обработки металла, поскольку любое дополнительное тепло, оставшееся после обработки, способствует росту зерна. Это увеличение размера зерен происходит за счет процесса слияния соседних зерен и зависит от времени и температуры. Рост зерна приводит к ухудшению механических свойств. Если горячая обработка будет завершена сразу после температуры рекристаллизации, то размер зерна будет хорошим.

ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
1. Этот процесс обычно выполняется на металле, выдерживаемом при такой температуре, что металл не деформируется. Некоторые металлы, например Pb и Sn (поскольку они обладают низкой температурой кристаллизации), можно подвергать горячей обработке при комнатной температуре.
2. Повышение температуры металла снижает напряжения, необходимые для создания деформаций, и увеличивает возможную величину деформации до того, как произойдет чрезмерное деформационное упрочнение.
3. Горячая обработка предпочтительна там, где должны выполняться большие деформации, которые не имеют основной целью вызвать деформационное упрочнение.
4. Горячая обработка металла дает те же чистые результаты, что и холодная обработка и отжиг. Не приводит к деформации металла.
5. В процессах горячей обработки неровности состава сглаживаются, а неметаллические примеси разбиваются на небольшие относительно безвредные фрагменты, которые равномерно распределены по всему металлу, а не концентрируются в больших массах металла, повышающих напряжение.
6. Горячая обработка, например прокатка, улучшает структуру зерна. Крупнозернистые столбчатые дендриты литого металла измельчаются до более мелких равноосных зерен с соответствующим улучшением механических свойств детали.
7. Обработка поверхности горячекатаного металла хуже, чем при холодной обработке, из-за окисления и окалины.
8. Необходимо быть очень осторожным в отношении температур, при которых следует начинать горячую обработку и при которых следует останавливаться, потому что это влияет на свойства, которые должны быть приданы горячему металлу.
9. Слишком высокая температура может вызвать фазовый переход и перегрев стали, тогда как слишком низкая температура может привести к чрезмерному деформационному упрочнению.

10. Дефекты металла, такие как раковины, внутренняя пористость и трещины, удаляются или завариваются во время горячей обработки.
11. Во время горячей обработки происходит самоотжиг, и сразу после пластической деформации происходит рекристаллизация. Это действие самоотжига предотвращает упрочнение и потерю пластичности.

ДОСТОИНСТВА ГОРЯЧЕЙ РАБОТЫ
1.Поскольку температура материала выше температуры рекристаллизации, может потребоваться любое количество обработки, так как не происходит деформационного упрочнения.
2. При высокой температуре материал будет иметь более высокую пластичность, и поэтому нет ограничений на количество горячей обработки, которую можно выполнить с материалом. Даже хрупкие материалы можно подвергать горячей обработке.
3. В процессе горячей обработки зернистая структура металла улучшается и, таким образом, улучшаются механические свойства.

4. Пористость металла значительно снижена.
5. При правильном выполнении процесса горячие работы не влияют на прочность на разрыв, твердость, коррозионную стойкость и т. Д.
6. Поскольку напряжение сдвига уменьшается при более высоких температурах, этот процесс требует гораздо меньше усилий для достижения необходимой деформации.
7. При металлообработке возможно непрерывное преобразование зерен, и если температура и скорость обработки должным образом контролируются, может быть достигнут очень благоприятный размер зерна, что приведет к лучшим механическим свойствам.
8. Большая деформация может быть достигнута быстрее, поскольку металл находится в пластичном состоянии.
9. В металле не возникает остаточных напряжений из-за горячей обработки.
10. Концентрированные примеси, если они есть в металле, распадаются и распределяются по всему металлу.
11. Механические свойства, особенно относительное удлинение, уменьшение площади и значения изода улучшаются, но при этом сохраняются свойства волокна и направленные свойства.
12. Горячая обработка способствует однородности материала за счет облегчения диффузии компонентов сплава и разрушения хрупких пленок твердых компонентов или примесей, а именно цементита в стали.

ЗАМЕЧАНИЯ ПО ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ
1. Из-за высокой температуры при горячей обработке на поверхности металла происходит быстрое окисление или образование накипи и обезуглероживание поверхности, что приводит к плохой чистоте поверхности и потере металла.
2. Из-за потери углерода с поверхности обрабатываемой стальной детали поверхностный слой теряет свою прочность. Это серьезный недостаток при вводе детали в эксплуатацию.
3. Ослабление поверхностного слоя может вызвать усталостную трещину, которая в конечном итоге может привести к усталостному разрушению детали.
4. Некоторые металлы нельзя подвергать горячей обработке из-за их хрупкости при высоких температурах.
5. Из-за теплового расширения металлов трудно достичь точности размеров при горячей обработке.
6. Процесс требует больших затрат из-за высокой стоимости инструмента. Однако это компенсируется высокой производительностью и лучшим качеством компонентов.
7. Обращение и обслуживание оборудования для горячей обработки – дело сложное и хлопотное.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ
Классификация процессов горячей обработки приведена ниже.
1. Горячая прокатка
2. Горячая штамповка
3. Горячая экструзия
4. Горячее волочение

5. Горячее формование
6. Горячая прошивка или бесшовные трубы
7. Формовка труб и
8. Горячая штамповка сварных труб

Горячая прокатка
Прокатка – это самый быстрый метод формовки металла заданной формы путем пластической деформации за счет сжимающих напряжений с использованием двух или более чем двух валков. Это один из наиболее широко используемых процессов обработки металла. Основная цель прокатки – преобразование больших секций, таких как слитки, в секции меньшего размера, которые можно использовать либо непосредственно в прокатанном состоянии, либо в качестве заготовки для прохождения других процессов.

Рисунок 1 Измельчение зерна в процессе горячей прокатки

Двухвалковый стан
Двухвалковый прокатный стан (Рисунок 2 (а)) имеет два горизонтальных валка, вращающихся с одинаковой скоростью, но в противоположном направлении . Ролики опираются на подшипники, размещенные в прочных вертикальных боковых рамах, называемых стойками. Расстояние между валками можно регулировать, поднимая или опуская верхний валок. Их направление вращения фиксировано и не может быть изменено на обратное. Уменьшение толщины заготовки достигается за счет подачи только с одного направления.Однако существует другой тип двухвалкового прокатного стана, который включает в себя приводной механизм, который может изменять направление вращения валков. Двухуровневое обратное расположение показано на рисунке 2 (b). В двухвалковом реверсивном прокатном стане происходит непрерывная прокатка заготовки через возвратно-поступательные проходы между валками.

Трехвалковые прокатные станы
Состоит из трех параллельных валков, расположенных один над другим, как показано на Рисунке 2 (c). Направления вращения верхнего и нижнего валков одинаковы, но промежуточный валок вращается в направлении, противоположном обоим из них.Этот тип прокатного стана используется для прокатки двух непрерывных проходов в последовательности прокатки без реверсирования приводов. Это приводит к более высокой производительности по сравнению с двухвалковым прокатным станом.
Четырехвалковый стан
По сути, двухвалковый прокатный стан, но с валками небольшого размера. Практически он состоит из четырех горизонтальных валков, два средних валка меньше по размеру, чем верхний и нижний валки, как показано на Рисунке 2 (d). Валки меньшего размера известны как рабочие валки, которые концентрируют общее давление прокатки на заготовке.Валки большего диаметра называются опорными валками, и их основная функция заключается в предотвращении отклонения валков меньшего диаметра, что в противном случае привело бы к утолщению прокатных листов или листов в центре. Обычная продукция этих станов – горячекатаный или холоднокатаный лист и лист.

Кластерный стан
Это особый тип четырехвалкового прокатного стана, в котором каждый из двух меньших рабочих валков опирается на два или более больших опорных валка, как показано на Рисунке 2 (e).Для прокатки твердых тонких материалов может потребоваться использование рабочих валков очень малого диаметра, но значительной длины. В таких случаях адекватная опора рабочих валков может быть получена с помощью кластерного стана. Этот тип стана обычно используется для холодной прокатки.

Рисунок 2 . Станы горячей прокатки

Стан непрерывной прокатки
Состоит из нескольких нереверсивных двухвалковых прокатных станов, расположенных один за другим, так что материал может проходить через все из них последовательно.Он подходит только для массового производства, потому что для небольших партий потребуются быстрые изменения настройки, а это потребует много времени и труда.

Применения прокатки
На рельсовом стане (рис. 3) изготавливаются более тяжелые структурные профили и рельсы. Прокатные станы производят балки, швеллеры, уголки и тройники. Листовой стан раскатывает слябы в листы. Обычно горячекатаные материалы представляют собой алюминий, медь, магний, их сплавы и многие марки стали.

Рис. 3 Устройство клетей горячей прокатки

Горячая прошивка или бесшовные трубы
Горячая прошивка также известна как процесс прошивки бесшовных труб или валков. Схема процесса показана на рисунке 4. Он используется для изготовления тонкостенных круглых объектов. Формовка бесшовных труб – это популярный и экономичный процесс по сравнению с механической обработкой, поскольку он позволяет экономить материалы, затрачиваемые на растачивание деталей.

Рисунок 4 Горячая прошивка или бесшовные трубы

ГОРЯЧЕЕ ВЫДВИЖЕНИЕ
Это процесс помещения нагретой заготовки или металлической заготовки в закрытую полость с последующим выталкиванием ее из одного отверстия матрицы так, чтобы металл примет форму проема.Давление прикладывается гидравлически или механически. Процесс экструзии идентичен выдавливанию зубной пасты из тюбика с зубной пастой. Трубы, стержни, шланги, кожухи, латунные патроны, фасонные детали, конструкционные формы, детали самолетов, профили зубчатых колес, оболочка кабелей и т. Д. Являются некоторыми типичными продуктами экструзии. Используя процесс экструзии, можно изготавливать компоненты, которые имеют постоянное поперечное сечение по любой длине, как это возможно в процессе прокатки. Детали, которые можно получить экструзией, сложнее прокатки, потому что требуемая матрица очень проста и легче в изготовлении.Кроме того, экструзия – это однопроходный процесс, в отличие от прокатки. Возможное уменьшение при экструзии велико. Обычно хрупкие материалы также легко экструдируются. Можно получить острые углы и входящие углы. Также можно получить формы с внутренними полостями при экструзии с помощью крестообразных фильер, которые будут объяснены позже. Экструзионная установка состоит из цилиндрической емкости, в которую загружается нагретая заготовка или заготовка металла. На одном конце емкости закреплена фильерная плита с необходимым отверстием.С другого конца плунжер или плунжер прижимает металлическую заготовку к стенкам контейнера и плите матрицы, заставляя ее течь через отверстие матрицы, приобретая форму отверстия. Затем экструдированный металл переносится системой обработки металла, когда он выходит из фильеры. Коэффициент экструзии определяется как отношение площади поперечного сечения заготовки к площади экструдированного профиля. Типичные значения степени экструзии составляют от 20 до 50. Горизонтальные гидравлические прессы мощностью от 250 до 5500 тонн обычно используются для традиционной экструзии.Давление, необходимое для экструзии, варьируется от материала к материалу. Давление экструзии для данного материала зависит от температуры экструзии, уменьшения площади и скорости экструзии.

Способы горячей экструзии
Процесс горячей экструзии классифицируется как
1. Прямая или прямая горячая экструзия
2. Непрямая или обратная горячая экструзия
3. Экструзия труб

Прямая или прямая горячая экструзия
Рисунок 5 ( а) показывает рабочую установку прямой экструзии.В этом методе нагретая металлическая заготовка помещается в камеру фильеры, и давление прикладывается через плашек. Металл выдавливается через отверстие фильеры в прямом направлении, то есть в том же направлении, что и у плунжера. При прямой экструзии проблема трения является преобладающей из-за относительного движения между нагретой металлической заготовкой и стенками цилиндра. Чтобы уменьшить такое трение, обычно следует использовать смазочные материалы. При более низких температурах обычно используется смесь масла и графита. Проблема смазки усугубляется при более высоких рабочих температурах.Расплавленное стекло обычно используется для экструзии сталей.
Непрямая или обратная горячая экструзия
На рисунке 5 (b) показана рабочая установка для непрямой экструзии. При непрямой экструзии заготовка остается неподвижной, в то время как матрица перемещается в заготовку с помощью полого плунжера (или пуансона), через который происходит обратная экструзия. Поскольку между заготовкой и стенкой контейнера отсутствует сила трения, для этого метода требуется меньшее усилие. Однако этот процесс не получил широкого распространения из-за трудностей с опорой для экструдированной детали.
Экструзия труб
На рис. 5 (c и d) показана рабочая установка для экструзии труб. Этот процесс является продолжением процесса прямой экструзии, когда требуется дополнительная оправка для ограничения потока металла при производстве бесшовных труб. С помощью этого процесса производятся зубная паста на основе алюминия и тюбики с лекарствами.

Рисунок 5 Метод горячей экструзии

ГОРЯЧЕЕ ВЫТЯЖЕНИЕ
Вытяжка – это протягивание металла через матрицу или набор матриц для уменьшения диаметра.Диаметр вытягиваемого материала уменьшается. Фиг.6 – еще один метод, используемый при горячем волочении или формовании материалов, где нагретая заготовка помещается над отверстием матрицы, пуансон проталкивает заготовку через отверстие матрицы, чтобы сформировать чашку или оболочку. Несколько штампов также используются для выполнения этапов процесса рисования. Таким способом производится кухонная утварь и комплектующие для пищевой промышленности.

Рис. 6. Горячее вытягивание

ГОРЯЧЕЕ ПИТАНИЕ
Горячее прядение – это процесс, в котором давление и пластический поток используются для формования материала.Прядение может быть горячим или холодным и обычно осуществляется на токарном прядильном станке. В обоих случаях металл заставляется течь по вращающейся форме под давлением тупого инструмента, как показано на рисунке 7. Величина давления тупого инструмента на диск контролирует выделяемое тепло, что помогает в процессах формования.

Рисунок 7 Горячее формование

Процессы металлообработки – горячая обработка

Существует три метода обработки металлов: (1) горячая обработка, (2) холодная обработка и (3) экструзия.Используемый метод будет зависеть от используемого металла и требуемой детали, хотя в некоторых случаях для изготовления одной детали могут использоваться как горячие, так и холодные методы обработки.

Горячая обработка
Почти вся сталь подвергается горячей деформации из слитка в ту или иную форму, из которой она подвергается горячей или холодной обработке до готовой формы. Когда слиток извлекается из кристаллизатора, его поверхность остается твердая, но внутренняя часть остается расплавленной. Затем слиток помещается в емкость для выдержки, которая замедляет потерю тепла, и расплавленная внутренняя часть постепенно затвердевает.После замачивания температура выравнивается по всему слитку, затем его размер уменьшается до промежуточного размера путем прокатки, что упрощает обращение с ним.

Прокатанная форма называется блюмом, если размеры ее сечения составляют 6 дюймов × 6 дюймов или больше и приблизительно квадратны. Сечение называется заготовкой, если оно приблизительно квадратное и меньше 6 дюймов × 6 дюймов. Прямоугольные секции, ширина которых более чем в два раза превышает их толщину, называются плитами. Сляб – это промежуточная форма, из которой прокатываются листы.

Блюмы, заготовки или слябы нагреваются выше критического диапазона и прокатываются в различные формы с однородным поперечным сечением. Распространенные профили проката – лист, пруток, швеллер, угол и двутавр. Как обсуждается далее в этой главе, горячекатаный материал часто обрабатывают холодной прокаткой или волочением для получения точных чистовых размеров и яркой гладкой поверхности.

Сложные профили, которые нельзя прокатать, или секции, которых требуется лишь небольшое количество, обычно выковывают.Ковка стали – это механическая обработка при температурах выше критического диапазона для придания металлу желаемой формы. Ковка осуществляется прессованием или ударом нагретой стали до получения желаемой формы.

Прессование применяется, когда кованые детали большие и тяжелые; этот процесс также заменяет молоток там, где требуется высококачественная сталь. Поскольку пресс действует медленно, его сила равномерно передается к центру секции, таким образом влияя как на внутреннюю, так и на внешнюю структуру зерна, создавая наилучшую структуру во всем.

Забивать можно только относительно небольшие детали. Поскольку удар молотком передает свою силу почти мгновенно, его действие ограничено небольшой глубиной. Таким образом, необходимо использовать очень тяжелый молоток или подвергать деталь многократным ударам, чтобы гарантировать полную работу секции. Если приложенная сила слишком мала для достижения центра, готовая кованая поверхность будет вогнутой. Если центр был правильно обработан, поверхность будет выпуклой или выпуклой. Преимущество ковки молотком состоит в том, что оператор может контролировать как величину прилагаемого давления, так и температуру отделки, и может производить мелкие детали высочайшего качества.Этот вид ковки принято называть кузнечной. Он широко используется там, где требуется лишь небольшое количество деталей. Значительная экономия времени и материала на обработку достигается за счет кузнечной ковки детали до приблизительно готовой формы.

Сталь часто бывает тверже, чем необходимо, и слишком хрупкой для большинства практических применений, когда она подвергается сильным внутренним напряжениям. Чтобы уменьшить такое напряжение и уменьшить хрупкость, после закалки его закаляют. Он заключается в нагреве стали в печи до заданной температуры с последующим охлаждением на воздухе, в масле, воде или специальном растворе.Состояние отпуска относится к состоянию металла или металлических сплавов в отношении твердости или вязкости. Прокатка, ударная обработка или изгиб этих сплавов или термическая обработка и старение делают их более жесткими и твердыми. Иногда эти сплавы становятся слишком твердыми для формования, и их приходится подвергать повторной термообработке или отжигу.

Металлы подвергаются отжигу для снятия внутренних напряжений, смягчения металла, повышения его пластичности и улучшения зернистой структуры. Отжиг заключается в нагревании металла до заданной температуры, выдержке его в течение заданного времени и последующем охлаждении металла до комнатной температуры.Чтобы добиться максимальной мягкости, металл нужно охлаждать очень медленно. Некоторые металлы необходимо охлаждать в печи; другие могут охлаждаться на воздухе.

Нормализация применяется только для недрагоценных металлов. Нормализация заключается в нагреве детали до нужной температуры, выдерживании ее при этой температуре до тех пор, пока она не нагреется равномерно, а затем в охлаждении на неподвижном воздухе. Нормализация используется для снятия напряжений в металлах.

Прочность, вес и надежность – это три фактора, которые определяют требования, которым должен соответствовать любой материал, используемый в конструкции и ремонте планера.Планер должен быть прочным и при этом максимально легким. Есть вполне определенные пределы, до которых увеличение силы может сопровождаться увеличением веса. Планер, настолько тяжелый, что не сможет выдержать несколько сотен фунтов дополнительного веса, будет бесполезен.

Все металлы, помимо хорошего соотношения прочности и веса, должны быть абсолютно надежными, что сводит к минимуму возможность опасных и неожиданных отказов. В дополнение к этим общим свойствам материал, выбранный для определенного применения, должен обладать определенными качествами, подходящими для этой цели.

Материал должен обладать прочностью, необходимой для размеров, веса и использования. Пять основных напряжений, которым могут потребоваться металлы, – это растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и кручение.

Предел прочности материала на разрыв – это его сопротивление силе, которая стремится его разорвать. Прочность на растяжение измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi) и рассчитывается путем деления нагрузки в фунтах, необходимой для разрыва материала, на его площадь поперечного сечения в квадратных дюймах.

Прочность материала на сжатие – это его сопротивление разрушающей силе, которая противоположна пределу прочности при растяжении. Прочность на сжатие также измеряется в фунтах на квадратный дюйм. Когда кусок металла разрезается, на материал при контакте с режущей кромкой действует сила, известная как сдвиг. Сдвиг – это тенденция части параллельных элементов скользить в противоположных направлениях. Это все равно, что положить шнур или нитку между лезвиями ножниц (ножниц). Прочность на сдвиг – это сила сдвига в фунтах на квадратный дюйм, при которой материал разрушается.Это нагрузка, деленная на площадь сдвига.

Изгиб можно описать как прогиб или искривление элемента из-за сил, действующих на него. Прочность материала на изгиб – это сопротивление, которое он оказывает отклоняющим силам. Кручение – это скручивающая сила. Такое действие могло бы произойти в элементе, закрепленном на одном конце и скрученном на другом. Прочность материала на скручивание – это его устойчивость к скручиванию.

Отношение между прочностью материала и его весом на кубический дюйм, выраженное в виде отношения, известно как отношение прочности к весу.Это соотношение является основанием для сравнения целесообразности использования различных материалов в конструкции и ремонте планера. Ни сила, ни вес сами по себе не могут служить средством истинного сравнения. В некоторых применениях, таких как обшивка монококовых конструкций, толщина более важна, чем прочность, и в этом случае лучше всего подходит материал с наименьшим весом для данной толщины или толщины. Толщина или объем необходимы для предотвращения раскалывания или повреждений, вызванных неаккуратным обращением.

Коррозия – это разъедание или точечная коррозия поверхности или внутренней структуры металлов.Из-за тонких сечений и факторов безопасности, используемых при проектировании и изготовлении самолетов, было бы опасно выбирать материал, обладающий плохими характеристиками стойкости к коррозии.

Еще одним важным фактором, который следует учитывать при техническом обслуживании и ремонте, является способность материала формоваться, сгибаться или обрабатываться до требуемых форм. Упрочнение металлов холодной обработкой или формованием называется наклепом. Если кусок металла формируется (формируется или сгибается) в холодном состоянии, это называется холодной обработкой.Практически вся работа авиамеханика по металлу – это холодная работа. Хотя это удобно, из-за этого металл становится тверже и хрупче.

Если металл подвергался слишком сильной холодной обработке, то есть если его гнуть вперед и назад или слишком часто бить молотком в одном и том же месте, он треснет или сломается. Обычно, чем пластичнее и пластичнее металл, тем более холодную обработку он выдерживает. Любой процесс, который включает контролируемое нагревание и охлаждение металлов для достижения определенных желаемых характеристик (таких как твердость, мягкость, пластичность, прочность на разрыв или мелкозернистая структура), называется термической обработкой или термообработкой.В отношении сталей термин «термообработка» имеет широкое значение и включает такие процессы, как отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

В термическую обработку алюминиевых сплавов включены только два процесса: (1) процесс упрочнения и упрочнения и (2) процесс разупрочнения. Процесс закалки и закалки называется термической обработкой, а процесс размягчения – отжигом. Металлы самолетов подвержены как ударным, так и усталостным (колебательным) напряжениям. Усталость возникает в материалах, которые подвергаются частым изменениям нагрузки или многократно приложенным нагрузкам, если предел усталости достигнут или превышен.Повторяющаяся вибрация или изгиб в конечном итоге приведет к появлению мельчайших трещин в самом слабом месте. По мере продолжения вибрации или изгиба трещина увеличивается до полного разрушения детали. Это называется ударным и усталостным разрушением. Устойчивость к этому состоянию называется сопротивлением ударам и усталости. Важно, чтобы материалы, используемые для критических деталей, были устойчивы к этим нагрузкам.

Термическая обработка – это серия операций, включающих нагрев и охлаждение металлов в твердом состоянии.Его цель – изменить механическое свойство или комбинацию механических свойств, чтобы металл был более полезным, пригодным для эксплуатации и безопасным для определенной цели. Путем термической обработки металл можно сделать тверже, прочнее и устойчивее к ударам. Термическая обработка также может сделать металл более мягким и пластичным. Ни одна операция термообработки не может обеспечить все эти характеристики. Фактически, одни свойства часто улучшаются за счет других. Например, при закалке металл может стать хрупким.

Различные процессы термообработки схожи в том, что все они включают нагрев и охлаждение металлов. Однако они различаются температурами, до которых нагревается металл, скоростью его охлаждения и, конечно же, конечным результатом.

Наиболее распространенными формами термической обработки черных металлов являются закалка, отпуск, нормализация, отжиг и цементация. Большинство цветных металлов можно подвергнуть отжигу, а многие из них можно упрочнить путем термической обработки. Однако есть только один цветной металл, титан, который может подвергаться поверхностной закалке, и ни один из них не может быть закален или нормализован.

Летный механик рекомендует

Горячая обработка металлов: определение и методы | Отрасли

В этой статье мы обсудим: – 1. Определение горячей обработки 2. Способы горячей обработки 3. Факторы, влияющие на нее 4. Преимущества 5. Недостатки.

Определение термической обработки

Механическая обработка металлов может осуществляться в виде горячей или холодной обработки. Работа выше температуры рекристаллизации (более низкая критическая температура), но ниже точки горения называется горячей обработкой.

Металлам придают желаемую форму в процессе горячей обработки, подвергая их воздействию сил, которые заставляют их претерпевать пластическую деформацию при превышении температуры рекристаллизации. Температура рекристаллизации стали составляет 800 ° C (на 50–100 ° C выше нижней критической температуры), а для свинца, олова и цинка она равна или близка к комнатной температуре.

Для получения наилучших результатов при каждой операции формования необходимо уделять должное внимание важным моментам, таким как количество потребляемой энергии, оптимальная температура, скорость формования, конструкция оборудования, кристаллическая структура и свойства готового продукта.

Методы горячей обработки

Различные методы горячей обработки следующие:

(i) Прокатный,

(ii) Ковка,

(iii) Экструзия,

(iv) Пирсинг,

(v) Рисование или купирование,

(vi) Прядение.

Факторы, влияющие на деформацию металла при горячей обработке:

Температура, трение и скорость деформации имеют большое влияние на формование металлов деформацией (как горячей, так и холодной обработки).

При повышении температуры заготовки она теряет прочность и твердость, но восстанавливает пластичность.

Скорость деформации пропорциональна скорости деформации металла (скорости деформации) и обратно пропорциональна мгновенному размеру деформации металла. Высокая скорость деформации имеет тенденцию к увеличению температуры обрабатываемого материала из-за адиабатического нагрева, увеличивает напряжение течения, увеличивает прочность на растяжение (если наблюдается при определенной температуре), а также способствует улучшению смазки на границе раздела деталей инструмента.

Трение существует между инструментом и заготовкой во время процесса деформации. Трение влияет как на силы деформации, так и на характер деформации. При холодной обработке коэффициент трения может составлять около 0,1 при эффективной смазке. Но при горячей обработке он высокий (порядка 0,6).

Преимущества горячей обработки:

Горячая обработка имеет следующие преимущества:

(1) Выше температуры рекристаллизации металл становится пластичным и вызывает рост зерен.При горячей обработке зерна дробятся, а детали деформируются на более мелкие и более многочисленные кристаллы, или, другими словами, происходит измельчение зерен. Металлы обладают низкой эластичностью, и для придания им формы требуется небольшая нагрузка, так как прочность и твердость снижаются при повышенных температурах.

(2) Пористость стального слитка может быть устранена в большей степени.

(3) За счет уменьшения предела упругости возможна большая свобода формы и размера.

(4) Равномерность достигается путем выдавливания других примесей в волокнистые шлаки или их распределения по массе.

(5) Получены свойства направленности, обусловленные волокнистой структурой.

(6) За счет измельчения зерен улучшаются такие механические свойства, как ударная вязкость, пластичность, удлинение и уменьшение площади.

(7) Для чистовой обработки детали из слитка требуется меньшая мощность.

(8) Его можно использовать для большинства металлов, поскольку это быстрый и экономичный процесс.

Недостатки горячей обработки:

(a) Происходит быстрое окисление или образование накипи на поверхности из-за высокой температуры металла, что приводит к плохой чистоте поверхности.

(b) не могут соблюдаться строгие допуски; оксидные пленки являются характеристикой поверхности.

(d) Срок службы используемых инструментов меньше, поскольку они должны работать при высоких температурах.

Горячее формование ▶ Технологии и промышленное использование

Горячая штамповка листового металла особенно важна для производителей и поставщиков автомобилей. Подходит для стали любого уровня качества. Компоненты, произведенные с помощью этого метода, легче и достигают лучших результатов краш-тестов.

Формовка листового металла горячей штамповкой

Горячее формование – это процесс формовки листового металла, также известный как горячая штамповка или упрочнение под давлением. Все процессы формования проходят выше температуры рекристаллизации используемого металла. Во время горячей штамповки листового металла материал восстанавливается и размягчается. Это обеспечивает высокую эквивалентную деформацию, несмотря на низкие усилия формования. Горячее формование включает в себя несколько процессов, таких как ковка, горячая прокатка и экструзия.Технология формовки регулируется DIN 8582 и позволяет обрабатывать даже высокопрочные материалы по мере необходимости. Этот процесс особенно подходит для компонентов, которые должны выдерживать высокие нагрузки (цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шестерни).

Различия между горячей штамповкой и горячей и холодной штамповкой

При горячей штамповке используются температуры, находящиеся между температурным диапазоном холодной и горячей штамповки листового металла. Промышленные пользователи сочетают преимущества обоих методов и стараются избежать недостатков обеих технологий, выбирая определенную температуру формования.Горячее формование требует меньших усилий формовки, чем холодное формование. Охлаждаемые компоненты имеют более низкие допуски на размеры, чем компоненты горячего формования. При холодной штамповке формование происходит ниже температуры рекристаллизации. Для достижения сопоставимой эквивалентной деформации требуются более высокие усилия формования. В результате получаются прецизионные детали с меньшими допусками на размеры и хорошей структурой поверхности. Чтобы добиться затвердевания сформованной заготовки, ее обрабатывают рекристаллизационным отжигом.

Как происходит формовка листового металла с помощью горячей штамповки?

Формовка листового металла горячей штамповкой выполняется выше температуры рекристаллизации. Это температура, при которой металл рекристаллизуется на 100% во время формовки. Температура перекристаллизации составляет 40% или 50% от абсолютной температуры плавления. При этих температурах дислокации в микроструктуре устраняются: появляются новые зерна, твердость материала снижается.Расширение материала во время горячей штамповки можно визуализировать по кривой потока. Он представляет собой соотношение между пределом текучести во время горячей штамповки и соответствующей эквивалентной деформацией. Сам предел текучести зависит от рабочей температуры и скорости формования.

Горячая штамповка во время глубокой вытяжки, например, выполняется как прямая или косвенная горячая штамповка листового металла. Во время прямого горячего формования материал нагревается в печи до температуры выше температуры рекристаллизации перед выполнением первого процесса формования.Затем материал помещается в пресс и в инструмент для глубокой вытяжки. После пластического формования материал охлаждается в охлаждаемой закрытой фильере. Типичным для непрямого горячего формования является то, что нагрев происходит после первого этапа формования, непосредственно за которым следует окончательная вытяжка и быстрое охлаждение во время прессования. Сталь 22MnB5, легированная бором, обычно используется для штамповки листового металла методом горячей штамповки. Наилучшее поведение материала достигается за счет преобразования аустенита в мартенсит.

В последнее время производители автомобилей предпочитают эту технику формовки. Причина в том, что компоненты, изготовленные с использованием этой технологии, обеспечивают более высокий уровень безопасности при столкновении. Кроме того, специальные стали горячей штамповки и охлаждения делают автомобиль легче. С помощью этой технологии производители автомобилей производят лонжероны, дверные усилители, пороги, рамы крыши, рейлинги, опоры бампера, а также передние и средние стойки. Для предотвращения образования накипи на стали, подвергаемой горячей штамповке, в печи на них наносится специальное алюминиево-кремниевое покрытие.Чтобы поддерживать неизменно высокое качество производства, детали проходят процесс обеспечения качества. Это делается автоматически с использованием оптических измерительных технологий. Для получения дополнительной информации об оптимизации процессов горячей штамповки посетите www.gom.com/knowledge-day/.

Каковы преимущества и недостатки горячей штамповки?

К преимуществам горячей штамповки можно отнести:

отсутствие затвердевания и высокая формуемость материала
низкое пружинение
Возможно изготовление более сложных форм
Хорошая стабильность размеров благодаря низкому остаточному напряжению
более легкие компоненты за счет меньшей толщины стенок
требуется только небольшое усилие формования
подходит для всех сортов стали

Основные недостатки:

поверхность немного покрыта окалиной из-за высокой рабочей температуры (постобработка!)
компонент может деформироваться в худшем случае
большие допуски на размеры
печь вызывает высокие затраты на электроэнергию
образование заусенцев

День знаний в области обработки металлов давлением

Сталелитейная и металлообрабатывающая промышленность поставляет инновационные продукты для самых разных сфер применения.GOM устанавливает международные стандарты в оптической 3D метрологии. День знаний в области обработки металлов давлением объединяет специалистов металлообрабатывающей промышленности и экспертов в области оптической метрологии в рамках бесплатного однодневного мероприятия.

Узнать больше

Горячая и холодная обработка и процесс прокатки

Горячая и холодная обработка

Различие между горячим рабочая и холодная обработка зависит не только от температуры, но и от температуры обработки по отношению к рекристаллизации материала температура.При температуре обработки механической деформации сталь выше температуры рекристаллизации, процесс называется горячим за работой; в противном случае это холодная обработка.

Для горячей обработки, большой деформацию можно последовательно повторять, так как металл остается мягким и пластичным. После горячей прокатки твердость материала невозможно контролировать, и это функция химического состава и скорости охлаждения после прокатки. В твердость, как правило, ниже, чем у холодной прокатки, и необходимая энергия деформации также меньше.Однако большая часть металла испытает некоторые окисление поверхности, приводящее к потере материала и плохой окончательной отделке поверхности.

Холодные рабочие процессы позволяют желаемые качества металла, которые нельзя получить горячей обработкой, например устранение ошибок, связанных с усадкой. Таким образом, гораздо более компактный и более высокий точность размеров металла может быть получена при холодной обработке. Кроме того, конечные продукты имеют более гладкую поверхность (лучшее качество поверхности), чем у горячих рабочая и прочность, твердость, а также предел упругости увеличиваются.Однако пластичность металла снижается из-за деформационного упрочнения, поэтому делая металл более хрупким. Таким образом, металл необходимо время от времени нагревать. время (отжиг) во время прокатки для устранения нежелательных эффектов холодной обработки и повышения обрабатываемости металла.

Основные принципы Прокат

При прокатке куска металла между двумя валками толщина уменьшается в результате сжатия напряжения, оказываемые валками, и его можно рассматривать как двумерный деформация по толщине и длине без учета ширины направление.Это связано с тем, что длина контакта валков и заготовка, как правило, намного меньше ширины проходящего листа насквозь, а недеформированный материал по обеим сторонам межвалкового зазора сдерживает боковое расширение по ширине.

Металлическая деталь испытывает оба вертикальные и горизонтальные напряжения, вызванные сжимающей нагрузкой от валков и ограничители частями металлической детали до и после материал, контактирующий с рулоном соответственно.

Поскольку валки имеют вертикальное Напряжение на металлической детали, металлическая деталь оказывает такое же усилие обратно на сам рулон. При этом валки подвергаются упругой деформации. из-за этого напряжения, вызванного заготовкой. Как показано на рисунке ниже, валки 4-х ступенчатого прокатного стана подвергаются четырем видам деформации: (i) отклонение опорных валков, (ii) отклонение рабочих валков, (iii) сплющивание рабочих валков из-за контакта с опорными валками и заготовки и (iv) сплющивание опорных валков, вызванное контактом с рабочие валки.

Упругий прогиб рабочие валки приводят к неравномерному распределению заготовки по ширине толщину таким образом, чтобы толщина была больше в центре шириной и меньше по краям. Чтобы решить проблему изгиба рабочих валков, можно использовать несколько методов. Рабочие валки меньшего размера более склонны к увеличению изгиб под действием высоких сил разделения валков из-за вертикальных напряжений, вызванных заготовка. Таким образом, для борьбы с этим явлением часто используются опорные валки.Другой метод уменьшения или устранения упругого прогиба валков – использование материалы с высоким модулем упругости, такие как спеченный карбид, для рабочих валков. Более распространенным методом противодействия эффектам гибки валков является использование изогнутые валки. Степень прогиба зависит от ширины металлической детали, напряжение текучести материала и уменьшение за проход. Однако определенные проблемы возникают при неправильном изгибе рабочих валков.

Отсутствие изгиба или недостаточный изгиб рабочих валков приводит к получению заготовки с более толстым слоем. центр, чем край.Более толстый центр означает, что края пластичны. вытянутая больше, чем по центру. Это вызывает картину остаточного напряжения сжатие по краям и растяжение по средней линии заготовки (Рисунок а). Последствия такого неравномерного распределения стресса внутри заготовка может иметь трещины по средней линии (рисунок b), деформирование (рисунок c) или кромку сморщивание (рис. d) окончательного металлического листа.

В случае, когда рабочие валки перегибаются, края заготовки будут толще центра и картина остаточного напряжения прямо противоположна таковой при недостаточном изгиб, т.е. растяжение по краям и сжатие по средней линии (Рисунок e). Возможные нежелательные результаты изготовления заготовки в таком типом являются краевые трещины (рисунок f), раскалывание (рисунок g) или осевая линия сморщивание (рисунок h).

Рисунок а Рисунок b

Рисунок c Рисунок d

Рисунок e Рисунок f

Рисунок g Рисунок h

Даже при правильном изгибе, все еще существует тенденция к растрескиванию кромок из-за разницы напряжений состояние на самых краях заготовки, и эта тенденция усиливается с несоблюдение прямоугольных краев.С выпуклым краем (рис. I) материал на средняя плоскость испытывает меньшее сжатие от рабочих валков. Следовательно, это необходимо для увеличения продольного направленного натяжения для сохранения такое же удлинение средней плоскости, как и у остальных заготовка.

Рисунок i

Бесконечное горячее Процесс прокатки полосы

В обычной горячей полосе производства, плиты толщиной около 250 мм нагреваются в печи и толщина уменьшается до 30-60 мм после прохождения чернового стана, и затем уменьшите его до диапазона 0.От 8 до 25,4 мм путем прокатки в чистовая фреза.

Когда концы головы и хвоста полоса окончательно прокатана, оба конца без натяжения выходят на моталку между моталкой и чистовым станом. Таким образом, оба конца металлической полосы имеют тенденцию к проходят через рольганга нестабильно, и эта тенденция усиливается с уменьшение толщины. Это одна из причин того, что горячие полосы с толщиной менее 0,8 мм невозможно получить обычным способом.

Размер, профиль и свойства двух концов полосы отличаются от середины из-за в устойчивости при чистовой прокатке.Поэтому концы обычно обрезают, чтобы производить однородный продукт. Это приводит к потере урожая, эквивалентной количество срезаемого материала. Производительность также снижается, поскольку интервал прокатки слябов и низкие стартовые и конечные скорости чистовая прокатка, чтобы предотвратить нестабильную прокатку, прервать прокатку процесс.

Для повышения урожайности и производительность, метод непрерывной прокатки нескольких слябов, т.е. бесконечный прокатка, принимается.Этот процесс состоит из трех нагревательных печей: калибровочный пресс, уменьшающий ширину сляба, три черновых стана, коробку катушек, стыковочное устройство (сварка листового проката), 7-клетьевой чистовой стан, ленточные ножницы и две нижние моталки. Проиллюстрирована схема бесконечного процесса прокатки. на рисунке ниже.

В бесконечном процессе прокатки, должна быть обеспечена непрерывная подача листов на чистовой стан путем соединения задний конец предыдущего листа к головному концу последующего листа на соединительное устройство.Головной конец последующего металлического листа должен достигать соединительное устройство в подходящее время для соединения, и это может быть достигнуто с коробкой катушки. Процесс присоединения должен быть завершен до конца предыдущего листа подается в первую клеть чистового стана. Следовательно продолжительность соединения должна быть меньше продолжительности чистовой прокатки один металлический лист, что обычно составляет около 20 секунд.

Следующей процедурой будет охлаждение металлического листа, после чего лист должен быть разделен высоким скоростные ножницы перед намоткой вниз.В разделении и свертывании металла листов, важно немедленно остановить задний конец предыдущего листа и направьте головной конец следующего листа на высокой скорости к следующему моталка.

Преимущества бесконечного прокатка по сравнению с обычной прокаткой включает улучшение однородности такие качества металла, как размер, профиль и микроструктура во всем по всей длине, так как соединенные металлические листы могут быть подвергнуты чистовой прокатке с постоянной скоростью по всей длине без перерыва, что повышает производительность.Урожайность также улучшается, поскольку посевы не срезаются. Кроме того, с бесконечным В процессе прокатки возможно изготовление горячекатаной полосы толщиной менее 0,8 мм.

При холодной прокатке металлическая деталь не нагревается непосредственно перед прокаткой, но температура заготовки поднимется из-за фрикционных эффектов качения. Стали холоднокатаные становятся наклеенными, и требуется отжиг для получения желаемого твердость. Разница между горячекатаной и холоднокатаной сталью заключается в механические и химические свойства конечных продуктов.

Образцы горячекатаного проката рельсы, конструкции, арматурные стержни, катанка, плиты, листы и полоска. Листы, листовые и полосовые изделия используются для производства труб и трубы, строительные материалы и панели корпуса и штамповки для прибора и автомобильная промышленность.

Холоднокатаный прокат состоит из проволока, лист и полоса. Проволока часто используется при производстве холодногнутых или крепежные детали с холодной головкой, такие как винты и болты.Лист и полоса холоднокатаные обычно используется в бытовой и автомобильной промышленности для внешних таких приложений, как электродвигатели, коммерческие двери и т. д., из-за их высокой качественная отделка поверхности.

Список литературы

1. Лоуренс Х. Ван Влак, Элементы материаловедения и инженерии, 4 ^th Издание, Эддисон Уэсли, 1980, стр. 211-212

2. Уильям Д. Каллистер-младший, Материаловедение и инженерия: An Введение, 3 ^{-е издание}, John Wiley & Sons, Inc., 1994, стр. 349

3. Уильям Ф. Хосфорд и Роберт М. Кадделл, Обработка металлов давлением: механика и Металлургия, Прентис-Холл, Инк., Энглвуд Клиффс, 1983, стр. 128-138

4. http://www.tpub.com/air/1-21.htm

5. http://www.kawasaki-steel-21st-cf.or.jp/index2.html

6. http://strategis.ic.gc.ca/SSG/mm01289e.html

Металлообработка

Производство

ПРОИЗВОДСТВО ПРОЦЕССЫ Литье металла Металлопрокат Металлическая ковка Экструзия металла Рисунок Металла Листовой металл Порошковые процессы

Металлообработка – это общий термин для большой группы, которая включает в себя широкий спектр производственные процессы.Процессы обработки металлов давлением характерны тем, что металл обрабатываемый продукт пластически деформируется, чтобы придать ему желаемую геометрию. Чтобы пластически деформировать металл, необходимо приложить силу, превышающую предел текучести. прочность материала. Когда к металлу прикладывается небольшое напряжение, он слегка измените его геометрию в соответствии с прилагаемой силой. По сути он будет немного сжиматься, растягиваться и / или сгибаться. Величина суммы будет прямо пропорционально приложенной силе.Также материал вернется к своему исходная геометрия после высвобождения силы. Подумайте о том, чтобы растянуть резинку отпустив его, и он вернется к своей исходной форме. Это называется эластичным деформация. Как только напряжение на металле превышает определенный предел, он больше не деформируется упруго, а начинает подвергаться пластической деформации. В пластике деформации, геометрическое изменение материала больше не является прямо пропорциональным чтобы напряжения и геометрические изменения сохранялись после снятия напряжения; означающий, что материал не восстанавливает свою форму.Фактический уровень напряжения, приложенного к металлу где упругая деформация переходит в пластическую деформацию, называется пределом пропорциональности, и часто бывает трудно определить точно. Обычно используется соглашение о смещении 0,002 для определения предела текучести, который для практических целей принимается за уровень напряжения где начинает происходить пластическая деформация (податливость). Для получения дополнительной информации о в этой теме обзор механических свойств металлов раздел в Учебник материаловедения.

Рисунок 127

Из графика “напряжение-деформация” видно, что если предел текучести металла равен достигнута и пластически деформируется, для продолжения работы необходимы более высокие уровни напряжения. его деформация.Металл действительно тем прочнее, чем больше он деформируется пластически. Это называется деформационным упрочнением или наклепом. Как и следовало ожидать, Деформационное упрочнение – очень важный фактор в процессах обработки металлов давлением. Деформационное упрочнение часто проблема, которую необходимо преодолеть, но во многих случаях деформационное упрочнение при использовании правильно, является важной частью производственного процесса при производстве более прочных деталей.

Напряжение потока

Во время операции штамповки металла важно знать силу и мощность. это потребуется для выполнения необходимой деформации.Напряжение-деформация График показывает нам, что чем больше пластическая деформация детали, тем больше напряжение необходим. Напряжение течения – это мгновенное значение силы, необходимой для продолжать податливость и поток рабочего материала в любой момент во время процесс. Напряжение потока можно рассматривать как функцию деформации. Напряжение течения значение может быть использовано для анализа того, что происходит в любой конкретной точке процесса обработки металла. процесс. Максимальное напряжение потока может быть критическим измерением в некоторых операций по формовке металла, поскольку в нем будут указаны требования к силе и мощности для оборудование для выполнения процесса.Сила, необходимая для необходимо рассчитать максимальную деформацию материала, чтобы определить максимальное напряжение течения.

Для различных типов процессов обработки металлов давлением анализ напряжения течения может быть разные. Для такого процесса, как ковка, максимальное значение напряжения текучести будет очень важный. Однако для такого процесса, как экструзия, где металл непрерывно деформируется и различные стадии деформации металла происходят одновременно, представляет интерес проанализировать значение среднего напряжения течения.

Скорость деформации

Скорость деформации для любого конкретного производственного процесса обработки металлов давлением равна напрямую связано со скоростью, с которой происходит деформация. Большая Скорость деформации заготовки будет означать более высокую скорость деформации. В конкретный процесс и физическое действие используемого оборудования во многом зависит от скорости деформации. Скорость деформации повлияет на количество потока стресс. Влияние скорости деформации на напряжение течения зависит от металла и температура, при которой образуется металл.Скорость деформации в зависимости от напряжения течения Типичный металл при различных температурах показан на рисунке: 128.

Рисунок 128

Влияние температуры при формовании металла

Свойства металла изменяются с повышением температуры. Поэтому металл будет по-разному реагировать на одну и ту же производственную операцию, если она выполняется под разными температуры и изготавливаемая деталь может обладать разными свойствами.Поэтому, очень важно понимать материалы, которые мы используем в нашем производственном процессе. Это предполагает знание их поведения в различных диапазонах температур. В промышленных металлообрабатывающего производства, существует три основных температурных диапазона, при которых металл может подвергаться формованные, холодная обработка, горячая обработка и горячая обработка.

Холодная деформация

Холодная обработка (или холодная штамповка) – это процесс штамповки металла, осуществляемый на комнатная температура или немного выше.При холодной обработке пластическая деформация изделия вызывает деформационное упрочнение, как обсуждалось ранее. Предел текучести металла также выше при нижний температурный диапазон холодной штамповки. Следовательно, сила, необходимая для придания формы детали больше при холодной обработке, чем при теплой работе или горячей обработке. При холодной обработке температура, пластичность металла ограничена, и только определенное количество изменения формы могут быть произведены. Подготовка поверхности важна при холодной штамповке. Перелом материал может быть проблемой, ограничивая возможную деформацию.Фактически, некоторые Металлы будут разрушаться от небольшого количества холодной штамповки и должны подвергаться горячей штамповке. Одним из основных недостатков этого типа процесса является снижение пластичности материал детали, но есть много преимуществ. Часть будет сильнее и тяжелее за счет деформационного упрочнения. Холодное формование вызывает направленную ориентацию зерен, что может быть управляемым для получения желаемых характеристик направленной прочности. Также работа изготовленные методом холодной штамповки, могут быть созданы с более точными геометрическими допуски и лучшая обработка поверхности.Поскольку низкотемпературные процессы металлообработки не требуют нагрева материала, можно сэкономить большое количество энергии и ускорить производство возможно. Несмотря на более высокие требования к силе, общее количество затраченной энергии намного ниже при холодной обработке, чем при горячей.

Теплый рабочий

Горячая обработка (или горячее формование) – это процесс штамповки металла, выполняемый над температурный диапазон холодной обработки, но ниже температуры рекристаллизации металла.Теплая обработка может быть предпочтительнее холодной штамповки, поскольку она снижает требуемое усилие. выполнить операцию. Кроме того, количество отжига материала, которое могло потребоваться для холодная формованная деталь может быть меньше для теплой работы.

Горячая обработка

Горячая обработка (или горячая штамповка) – это процесс штамповки металла, осуществляемый при температуре диапазон, превышающий температуру рекристаллизации образующегося металла. Поведение металла значительно изменяется из-за того, что он находится выше своего температура перекристаллизации.Использование металла различного качества при этой температуре. характеристика горячей обработки.

Хотя многие из этих качеств продолжают улучшаться с повышением температуры существуют ограничивающие факторы, которые приводят к слишком высоким температурам нежелательно. Во время большинства процессов штамповки металла штамп часто бывает холодным или слегка нагретым. Однако металлическая заготовка для горячей обработки обычно имеет более высокую температуру по сравнению с штампом. При проектировании процесса обработки металла критически важно учитывать поток металла во время формирование работы.Удельный расход металла для различных процессов формовки обсуждается в последних разделах. под каждый конкретный процесс. Для производства штамповки металлов, как правило, температурный градиент между штампом и изделием оказывает большое влияние на поток металла во время процесса. Металл ближе к поверхности штампа будет холоднее, чем металл ближе к внутренней части детали, и более холодный металл не течет так легко. Высокие перепады температур в процессе работы вызовут большие различия в характеристиках текучести разных сечений металла, это могло быть проблематично.Например, металл в центре изделия течет значительно быстрее. по сравнению с более холодным металлом рядом с поверхностями фильеры, который течет медленнее, может вызвать повреждение детали. дефекты. Более высокие температуры труднее поддерживать в процессе обработки металла. Рабочее охлаждение во время процесса также может привести к большим колебаниям потока металла. Другой рассмотрение при производстве горячей штамповки с учетом температуры, при которой Суть в том, что чем выше температура, тем более химически активным может быть металл.Кроме того, если деталь для процесса горячей обработки слишком горячая, то во время процесса возникает трение, может дополнительно увеличить нагрев определенных участков, вызывая плавление (не очень хорошо) на определенных участках работы. При промышленной обработке горячего металла оптимальная температура должна определяться в соответствии с к материалу и конкретному производственному процессу.

При температуре выше температуры рекристаллизации металл имеет пониженный предел текучести, а также деформационного упрочнения не произойдет, так как материал пластически деформируется.Формовка металла в диапазон рабочих температур в горячем состоянии требует гораздо меньше усилий и мощности, чем в холодном за работой. Выше температуры рекристаллизации металл также обладает гораздо большей пластичность, чем при температуре холодной обработки. Гораздо большая пластичность позволяет массивные изменения формы, которые были бы невозможны в холодно обработанных деталях. Способность выполнение этих массовых изменений формы – очень важная характеристика этих высокотемпературные процессы обработки металлов давлением.

Рабочий металл перекристаллизовывается после процесса по мере того как деталь остывает.Как правило, чугунная штамповка закрывает вакансии и пористость в пластине. металла, разбить включения и устранить их, распределив их материал по всей поверхности обрабатываемой детали, разрушают старые более слабые структуры литого зерна и создают деформируемые изотропные зернистая структура детали. Эти процессы высокотемпературного формования не деформационное упрочнение или снижение пластичности формованного материала. Деформационное упрочнение детали могут или не могут быть нужны, в зависимости от приложения. Качества горячей штамповки К недостаткам относятся плохая отделка поверхности, повышенная окалина и оксиды, обезуглероживание, (стали), более низкая точность размеров и необходимость нагрева деталей.Нагрев деталей сокращает срок службы инструмента, снижает производительность и требует более высоких энергозатрат, чем при холодной обработке.

Выбор диапазона температур для операции формовки металла

Производство в каждом из этих температурных диапазонов имеет свой набор преимуществ и недостатков. Иногда качества, которые могут быть нежелательными для одного процесса, могут быть желательны для другого. Кроме того, часто работа проходит через несколько процессов. Цель состоит в том, чтобы спроектировать изготовление детали таким образом, чтобы наилучшим образом использовать различные качества для соответствия или улучшения спецификации детали.Для производства прочной детали с отличным Обработка поверхности, тогда процесс холодной штамповки может быть хорошим выбором. Однако для производства Для детали с высокой пластичностью лучше всего подойдет процесс горячей штамповки. Иногда преимущества как горячая, так и холодная штамповка используются, когда деталь изготавливается серией процессы. Например, операции горячей обработки могут быть сначала выполнены на заготовке, чтобы добиться больших изменений формы, которые были бы невозможны при холодной штамповке из-за деформационное упрочнение и ограниченная пластичность.Затем последний процесс, завершающий изготовление детали – это холодная обработка. Этот процесс не требует значительной формы изменение, так как большая часть деформации была достигнута в процессе горячей штамповки. Имея последний процесс холодной штамповки завершит изменение формы, укрепляя деталь, давая хорошая обработка поверхности и высокая точность допусков.

Трение и смазка В области обработки металлов давлением

Процессы обработки металлов давлением характеризуются высоким давлением между двумя контактирующими поверхности.В операциях горячей штамповки эти высокие давления сопровождаются экстремальными температуры. Трение и износ матрицы являются серьезным фактором при производстве штамповки металлов. Для некоторых процессов обработки металлов давлением потребуется определенное трение, но чрезмерное. трение всегда нежелательно. Трение увеличивает силу, необходимую для выполнения эксплуатации, вызывает износ инструмента и может повлиять на поток металла, создавая дефекты в Работа.

При трении обычно могут помочь смазочные материалы.Для некоторых процессов обработки металлов и материалов смазка не используется, но для многих смазка необходима. наносится на соприкасающиеся поверхности для уменьшения сил трения. Смазочные материалы, используемые в промышленности: различается в зависимости от типа процесса обработки металла, температуры, при которой возникает и тип материала. Смазочные материалы должны быть эффективными и не производить любые токсичные пары. Смазочные материалы, используемые в обрабатывающей промышленности для процессов обработки металлов давлением включают, растительные и минеральные масла, мыло, графит, смазанный жиром, на водной основе растворы, твердые полимеры, воск и расплавленное стекло.

Различные типы процессов формования металлов

Процессы обработки металлов давлением можно разделить на две основные группы. Объемная деформация процессы и процессы обработки листового металла. Объемная деформация характерна тем, что сформированная работа имеет низкое отношение площади поверхности к объему. При обработке листового металла обрабатываемый металл будет иметь высокое отношение площади поверхности к объему.Ниже приводится краткий обзор основных процессов обработки металлов давлением, который будет подробно рассмотрен позже.

Объемная деформация

Прокатка: Прокатка – это процесс обработки металла, который деформирует работу. за счет использования рулонов. Процессы прокатки включают плоскую прокатку, профильную прокатку, прокатку колец, резьбу. прокатка, зубопрокатка и производство бесшовных труб и труб вращающейся трубой пробивка или рулонная пробивка. Ковка: Ковка характерна при использовании штампов для сжатия и придать форму заготовке.Матрица может быть плоской или иметь отпечаток определенная геометрия. Экструзия: Экструзия включает формование путем продавливания металла через отверстие штампа, обеспечивающее работу переменной длины и постоянного поперечного сечения. Чертеж: Чертеж аналогичен экструзии, длина металла равна заставляют течь через отверстие матрицы, и формование выполняется по его поперечному сечению. В Разница между вытяжкой и экструзией заключается в приложении силы к заготовке.При экструзии изделие проталкивается через отверстие матрицы, при вытяжке изделие вытягивается. через отверстие в матрице.

Обработка листового металла

Резка: Резка – это резка заготовки, это будет включать пробивки отверстий. Технически стрижка не предполагает придания формы пластической деформацией, но это критический процесс при обработке листового металла операций, и их следует понимать вместе с процессами обработки металлов давлением. Гибка: Гибка предполагает деформацию изделия путем способ изгиба вокруг определенной оси. Глубокая вытяжка: Глубокая вытяжка – это процесс формовки металла, при котором плоский кусок пластины или листа вдавливается в полость матрицы, чтобы принять форму, такую как как чашка.

ТОП

ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ