обработка давлением металла

В процессе обработки давлением металл остывает, соприкасаясь с более холодным инструментом и внешней средой. Заканчивать горячую обработку следует не ниже определенной температуры. Если температура окончания обработки давлением будет близкой к температуре рекристаллизации или ниже ее, то металл укреплены, так как рекристаллизация не успеет произойти. Если же температура окончания обработки давлением будет значительно выше температуры рекристаллизации, то в процессе охлаждения зерно металла успевает вырасти (особенно в металлов, не испытывают фазовых превращений), а следовательно, снизиться пластичность и вязкость металла.

Главная цель нагрева металла при обработке давлением - повышение его пластичности и уменьшения сопротивления деформации. Нагрев должен обеспечивать равномерную температуру по сечению заготовки , ее минимальное окисление и обезуглероживание. Практикой установлено , что интенсификация нагрева снижает окалинообразованием , за счет чего повышается точность изделий и растет устойчивость инструмента ( прокатных валков , бойков , штампов и т.п.).

Режим охлаждения после обработки давлением также важен для качества получаемой стали : чем меньше теплопроводность материала заготовки , чем больше ее масса и сложнее конфигурация , тем медленнее должно быть охлаждение.

Магистранты осуществляют углубленную фундаментальную и профессиональную подготовку к производственной и научно-исследовательской работе , подробно изучают современные технологии и оборудование в области обработки металлов давлением , знакомятся с особенностями технологии обработки давлением различных материалов и сплавов.

Студенты получают университетский объем знаний по общим гуманитарным , социально-экономическим и естественно-научных дисциплин, знакомятся с современными технологиями и оборудованием в области обработки металлов давлением , изучают основы теории и технологии прокатки материалов.

Магистранты осуществляют углубленную фундаментальную и профессиональную подготовку к производственной и научно-исследовательской работе , подробно изучают современные технологии и оборудование , изучают особенности конструирования и эксплуатации оборудования для обработки материалов давлением.

Листовая штамповка широко применяется практически во всех отраслях промышленности. Детали , полученные этим методом , отличаются высокой точностью. От мельчайших деталей микроэлектроники до кузовов автомобилей - все это проводится методом листовой штамповки. Специальность обработка металлов давлением является одной из наиболее востребованных.

Обработка материалов давлением основана на их пластичности. В результате процесса можно получить конечную деталь или заготовку , близкую по форме к готовому продукту. Различные виды обработки металлов давлением применяются в машиностроении , авиационной промышленности, автомобилестроении и др.

Волочением называется метод обработки металлов , в процессе которого заготовка круглого (или фасонного ) профиля принудительно протягивается через фильеру ( волоку ). Примером может служить изготовление проволоки , когда заготовка большого диаметра ( катанка ) протягивается через ряд фильер , на выходе из которых выходит провод гораздо меньшего диаметра.

Обработка материалов давлением основана на механическом свойства атомов занимать новое устойчивое положение при воздействии на них нагрузку, превышающую предел упругости материала. Это называется пластической деформации. Кроме механических , меняются и физико-химические свойства металла.

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

При этом методе форму заготовки придают с помощью давления штампа. Подобным же образом уже очень давно производят монеты. Различают листовую и объемную штамповку. Как понятно из названия , листовой штамповкой получают плоские изделия из стали и других металлов (обычно толщиной до 5 мм).

Металлы и сплавы представляют собой твердые тела. В отличие от аморфных (жидкостей) твердые тела имеют кристаллическое строение. Если в аморфных телах атомы и молекулы располагаются в хаотичном порядке, то в кристаллических телах, в том числе в металлах, атомы упорядочены. Первичной ячейкой строения металлического тела является кристалл, который представляет собой однородное физическое тело, состоящее из правильно возложенных и одинаково ориентированных элементарных кристалликов, имеющих форму выпуклого многогранника с определенным образом заключенным в нем атомами. Кристалл неправильной формы называется монокристаллом, но в нем, как и в кристалле, все атомы имеют одну ориентацию и упорядочены одинаково. Сросшиеся между собой несколько разноориентированных монокристаллов называются поликристаллам. Несколько сросшихся поликристаллов образуют зерно металла (или кристалит).

На рис 1 видно, что в каждой решетке в разных плоскостях и по разным направлениям количество атомов и расстояния между ними разные, поэтому свойства кристаллического тела по разным направлениям не одинаковы. Отличие свойств металла по различным направлениям называется анизотропией. Анизотропия является одним из основных свойств отдельного кристалла , которое может быть использовано в изделии , или , наоборот , с которым приходится бороться , если в металлическом изделии ценится однородность свойств по всем направлениям.

Монокристаллы в металлургии используются редко и выращиваются специальными методами в лабораториях. Металл , получаемый в промышленности путем затвердевания ( кристаллизации) расплава , состоит из конгломерата зерен или кристаллитов и межзеренных вещества. Направления плоскостей атомных решеток в различных зернах разные и сильно зависят от условий кристаллизации. При дальнейшей деформации направления кристаллографических плоскостей в зернах меняются довольно существенно.

В основе процессовобработки металлов давлением лежит способность металлов и сплавов кпластической деформации. Обработке давлением подвергают металлы и сплавы , обладающие пластичностью. В результате давления изменяетсяформа , размеры , структура и механические свойства металла.

Операция прошивки применяется при изготовлении бесшовных труб из литых цилиндрических заготовок и экструдированных прутков. Нагретая заготовка захватывается двумя косыми (коническими) валками прошивного стана, вращающимися навстречу друг другу, и надвигается в процессе поперечно-винтовой (спиральной) прокатки на оправку, закрепленную посередине между валками. Из разнообразных устройств для производства бесшовных труб наиболее известный прошивной состояние Маннесман. Прошивке подвергаются далеко не все металлы и сплавы, но сталь, медь и некоторые сплавы на основе меди достаточно пластичны для такой обработки, требует очень большой деформации.

Пережог металла может произойти при температурах, близких к температуре плавления. Он проявляется в окислении границ между зернами и появлению хрупкой пленки, вызывает потерю пластичности. Пережог не подлежит исправлению, такой металл отправляется в переплавку. Перегрев металла происходит при несколько более низких температурах, чем пережог. Перегрев проявляется в чрезмерном росте размеров аустенитных зерен при первичной кристаллизации и как следствие в крупнозернистой вторичной кристаллизации (феррит и перлит или перлит и цементит). Это приводит к снижению механических характеристик. Последствия перегрева в большинстве случаев удается устранить с помощью термообработки, однако это связано со значительными трудностями и дополнительными затратами.

Повышение температуры деформации способствует возвращению металла из структурно-неустойчивого состояния, полученного в результате пластических деформаций, в более устойчивое структурное состояние. Снятие искажений кристаллической решетки называется возвратом или отдыхом. При повышенных температурах происходит образование новых зерен - рекристаллизация. Абсолютная температура, при которой отдых и рекристаллизация происходят более интенсивно, чем искажения кристаллической решетки и укрепления пропорциональна абсолютной температуре плавления. Для металлов обычной технической чистоты отношение абсолютной температуры рекристаллизации к абсолютной температуре плавления равно 0,3-0,4:

Время нагрева заготовки может быть приближенно оценен с помощью известного решения о количестве тепла, поступающего в стержень , торец которого находится при постоянной температуре. Существуют и другие , более точные теоретические решения, учитывающие конечные размеры и форму заготовок , однако для качественного анализа ограничимся упомянутым более простым решением.

Рабочее пространство камерной печи нагревается путем передачи тепла конвекцией и излучением из окружающего пространства нагревательной камеры к необходимой и контролируемой температуры сжиганием газообразного или жидкого топлива ( мазута ).

Обработкой металлов давлением называют такой вид обработки, при которой заготовки ( в нагретом или холодном состоянии ) предоставляют заданную форму , размеры и прочностные свойства под действием внешних сил.

При листовой штамповке изделия и детали изготавливают с помощью штампов из листового материала , ленты или полосы. В процессе листовой штамповки заготовки 13 обычно в холодном состоянии меняют форму или разрезают ее с помощью штампов 14. Листовая штамповка обеспечивает высокую производительность труда , позволяет автоматизировать штамповочные работы , обеспечивает получение деталей с высокой точностью и хорошим качеством поверхности , поступающих на сборку , как правило без дополнительной механической обработки.

С увеличением скорости деформирования до определенной величины пластичность снижается , а при дальнейшем увеличении этой скорости пластичность металла растет. Превышение предельной для каждого конкретного случая степени деформирования приводят к появлению трещин , надрывов и других дефектов, связанных с нарушением целостности металла.

Волочением называют процесс протягивания заготовки 3 с усилием Р через отверстие в матрице 4, размеры поперечного сечения которого меньше размеров исходной заготовки. Волочения осуществляют на волочильных станках обычно без нагрева заготовки позволяет получать изделия с хорошим качеством поверхности. Волочением получают различные полые профили, высококачественные трубы диаметром от 0,2 до 20 мм, проволока диаметром до 16 мм

460.6168ms

Похожие статьи

Вход для пользователей