ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Штамповка из "Ковка и объемная штамповка стали Том 2 издание 2 " Высоколегированные жаропрочные стали и сплавы отличаются от конструкционных сталей меньшей допустимой скоростью нагрева, ограниченными степенями деформации, более узкими температурными интервалами обработки. Кроме того, для ковки и штамповки заготовок одинаковой формы и размеров из жаропрочных сталей и сплавов необходимы молоты с большей энергией удара, а прессы с большими усилиями, чем при обработке заготовок из конструкционных сталей. [c.247] Эти особенности обусловлены физико-химическими свойствами жаропрочных сталей и сплавов, проявляющимися в строении слитка, процессах диффузии и рекристаллизации, запасе пластичности, сопротивлении деформированию и т. п. [c.247] В обычных кузнечных слитках из жаропрочных сплавов, выплавленных в открытых индукционных и дуговых электрических печах и отлитых в изложницы, в большей степени, чем в слитках из углеродистой и легированной стали, проявляются такие дефекты, как рыхлость и трещины усадочного происхождения, неравномерность в величине и форме зерна, неоднородность химического состава и неравномерность залегания составляющих, не вошедших в твердый раствор. Микроструктура большинства аусте-нитных сталей и жаропрочных сплавов на основе никеля содержит карбиды, интерметаллиды, окислы и другие хрупкие соединения, понижающие пластичность слитков и заготовок при ковке. [c.247] Резко выраженная транскристаллическая макроструктура слитков с зоной столбчатых кристаллитов вблизи наружной поверхности создает значительную анизотропию свойств. [c.247] В слитках, полученных электрошла-ковым переплавом и плавкой в вакууме с расходуемым электродом, перечисленные выше дефекты в значительной степени ослаблены. Однако и в этом случае в литом и деформированном металле наблюдается химическая неоднородность кристаллитов, обогащение границ зерен легкоплавкими и хрупкими соединениями и другие явления, обусловленные физико-химиче-скими свойствами сплава. [c.247] Чтобы рационально построить технологические процессы ковки и штамповки для каждого конкретного сплава, необходимо знать режимы нагрева и температурный интервал деформирования, допустимые степени деформаций и режимы охлаждения готовой поковки. [c.247] Каждому сплаву, в зависимости от его химического состава, способа выплавки и разливки слитков, присущи свои конкретные режимы. Однако существуют и некоторые общие закономерности, качественно свойственные аустенитным сталям и сплавам на основе никеля. [c.247] Обрабатывать жаропрочные стали и сплавы давлением желательно в однофазном состоянии, так как деформация отдельных кристаллитов протекает более равномерно при гомогенной структуре. [c.247] Это особенно важно при ковке и штамповке жаропрочных сплавов, так как процессы снятия напряжений (возврат, рекристаллизация) в них протекают медленно. [c.247] Кроме того, перевод в твердый раствор большей части карбидных и других составляющих сплава при нагреве способствует более равномерному распределению их по объему материала после ковки и штамповки, повышает служебные характеристики материала (прочность и особенно пластичность, общие свойства жаропрочности и т. п.). [c.247] Протекание процессов растворения и коагуляции зависит от температуры и времени выдержки, а также от свойств фаз, составляющих сплав. Вторичные карбиды и интерметаллиды диффундируют и коагулируют значительно быстрее, чем окислы и первичные карбиды. [c.248] В аустенитной стали и в сплавах на основе никеля время выдержки, необходимое для выравнивания температуры, в ряде случаев оказывается недостаточным для гомогенизации сплава. Поэтому при нагреве жаропрочных сплавов (особенно слитков) для установления времени выдержки следует учитывать кинетику растворения составляющих. [c.248] При этом необходимо, чтобы выдержка была минимальной, но достаточной для перевода в твердый раствор значительной части составляющих сплава. Чем выше температура нагрева, тем быстрее и полнее растворяются карбиды и интерметаллиды в основном твердом растворе. Однако температуру нагрева можно повышать только до определенных пределов, зависящих от химического состава сплава и его структурного состояния. [c.248] У аустенитных жаропрочных сталей и многих сплавов на основе никеля во время кристаллизации, особенно в условиях сравнительно медленного отвода тепла при отливке обычных кузнечных слитков в изложницы, оси ден-дритов оказываются более насыщенными тугоплавкими составляющими, чем междуосные пространства. При загрязнении шихтовых материалов легкоплавкими металлами и неметаллическими примесями границы кристаллитов обогащаются легкоплавкими, а в ряде случаев и хрупкими соединениями, не входящими в твердый раствор. Из-за таких особенностей структуры слитка во время обработки давлением в условиях напряженного состояния с наличием растягивающих напряжений в первую очередь может наступить нарушение связи между кристаллитами, а не их пластическая деформация. Особо вредное влияние на технологические и служебные свойства сплавов на основе никеля оказывают примеси свинца, сурьмы и мышьяка. [c.248] В деформированном материале в результате раздробления зерен, разрушения пограничных прослоек и в связи с этим образования лучших условий протекания процессов диффузии структура сплава более равномерна. Хрупкие и менее прочные составляющие сплава, не вошедшие в твердый раствор, в деформированном металле более равномерно распределены по всему объему, а спаи зерен отличаются большей прочностью и пластичностью, чем спаи в литой структуре. [c.248] В силу различного структурного состояния литого и деформированного металла оптимальные температуры нагрева перед ковкой для слитков и ранее деформированных заготовок также не одинаковы и зависят от конкретных особенностей сплава, способов его получения и т. д. [c.248] В некоторых случаях влияние перечисленных факторов на температуру нагрева перед ковкой весьма значительно. [c.248] При выплавке жаропрочных сталей из шихтовых материалов повышенной чистоты температуры начала и конца ковки литого и деформированного материала близки и обычно разница между ними не превышает 20—30° С. [c.248] Повышение температуры металла сильнее влияет на растворимость карбидов и интерметаллидов, чем увеличение времени выдержки. [c.248] Вернуться к основной статье