Поковки механические свойства и структура

В зависимости от марки стали, назначения и размеров поковки подвергают термической обработке. Термическая обработка устраняет неоднородность структуры металла, полученной в результате штамповки, улучшает его механические свойства и снимает внутренние напряжения. [c.152]

При свободной ковке горячий металл постепенно пластически деформируется ударами бойка молота или под нажимами бойка пресса и принимает форму заданной поковки. В процессе ковки металл неограниченно течет во все стороны в пространстве между бойками. Куют металл литой и катаный. В литом металле при ковке дендритная структура преобразуется в волокнистую, а в катаном уже существующая волокнистая структура может несколько улучшаться. Благодаря этому ковка обеспечивает повышение механических свойств металла. Изменение структуры и свойств металла при ковке зависят от его исходных свойств и структуры, от термического режима ковки и от степени его обжатия (уковки). [c.187]

С целью улучшения структуры, механических свойств и обрабатываемости резанием стальные поковки подвергают термообработке — отжигу или нормализации. [c.137]

Как было. показано при рассмотрении исследования влияния общей деформации на структуру и свойства алюминиевых сплавов, наиболее высокие механические свойства и наименьшая анизотропия этих свойств легких сплавов получаются при общей деформации на 65—75%. Поэтому при обработке давлением слитков на заготовки, поковки, штамповки и другие полуфабрикаты общая степень деформации должна быть не ниже указанной. [c.187]

Другим способом производства заготовок является ковка и штамповка. Поковки могут быть получены ковкой в подкладных штампах, штамповкой в закрепленных штампах и специальными методами. Значительная экономия металла при изготовлении некоторых деталей достигается при применении совмещенной штамповки и использовании отходов. Если от детали не требуется мелкозернистая структура, а механические свойства удовлетворяют требованиям независимо от температуры окончания штамповки, то заканчивать штамповку следует при повышенной температуре. Для деталей, например, из углеродистой стали эти требования позволяют повысить производительность труда на 10—15%, сократить машинное время на 25— 30%, повысить стойкость штампов и облегчить заполнение ручья. [c.351]

Процесс штамповки - кристаллизация и последующая деформация металла в штампе - определяет качество полученной поковки. При этом важный параметр процесса - время от конца заливки матрицы жидким металлом до начала кристаллизации под необходимым минимальным давлением, а решающее условие получения качественной поковки - это время должно быть больше (или равно) времени подхода пуансона от верхнего исходного положения до закрытия штампа и времени, затрачиваемого на развитие минимально необходимого давления в полости штампа. Кристаллизация под таким давлением -определяющий фактор для формирования мелкозернистой, плотной структуры металла и повышения его механических свойств. Величину давления рекомендуют применять в диапазоне 100. .. 500 МПа, а время выдержки под давлением зависит от сложности и размеров поковки и составляет 2. .. 10 с. [c.103]

Основное назначение отжига и нормализации — улучшение обрабатываемости стали режущим инструментом, улучшение ее штампуемости в холодном состоянии и подготовка структуры к последующим процессам окончательной термической обработки. При отжиге или нормализации отливки и поковки освобождаются от внутренних напряжений, приобретают мелкозернистость и вязкость, одновременно улучшаются их механические свойства. [c.222]

Требуемая степень деформации или объем ковочных работ оказывают влияние на максимальную температуру нагрева. Если нагрев ведется для интенсивных обжатий, т. е. для больших деформаций, то максимальная температура нагрева должна быть выше, чем, например, для последнего прохода или отрубки. Нагрев перед первым выносом должен отличаться от нагрева перед последним, который формирует и предопределяет структуру и механические свойства поковки до и после термической обработки. В случае интенсивных обжатий ковку надо заканчивать при более высокой температуре, чем проглаживание. Схема напряженного состояния также влияет на температурный интервал ковки. Для протяжки, где преобладают растягивающие напряжения, температура нагрева должна быть выше, чем для осадки, где преобладают сжимающие напряжения. Масса поковки влияет на сохранение температуры металла и на тепловой эффект. При ковке крупных поковок тепловой эффект выше, [c.217]

Нормализация стали. Нормализацией называется нагрев стали выше линии GSE на 30—50° (см. рис. 40) с выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе Нормализацию применяют для устранения внутренних напряжений и наклепа, повышения механических свойств стали. Само слово нормализация указывает на то, что сталь после этой операции получает нормальную однородную мелкозернистую структуру, а перлит приобретает тонкое строение. Нормализации подвергают отливки и поковки. В настоящее время нормализация распространена в машиностроении больше, чем отжиг, так как она более производительна и дает лучшие результаты, [c.133]

И титановых сплавов при слишком высоких температурах приводит к увеличению величины зерна в поковках и штамповках. Крупнокристаллическая структура в поковках и штампованных деталях машин понижает их механические свойства. Руководствуясь такой кинетикой роста зерна при ковке и штамповке титановых сплавов при различных температурах обработки, на практике температуру начала ковки и горячей штамповки двухфазных сплавов выше 920—980° С не применяют. [c.78]

Такой технологический процесс обеспечивает получение в поковке более равномерной и мелкой структуры и более высоких механических свойств. [c.159]

Однако в тех случаях, когда требуются заготовки с одинаковыми механическими свойствами во всех направлениях, исходный слиток сначала осаживают, а затем протягивают вдоль оси. Осадка и протяжка ориентируют волокна металла в разных направлениях, благодаря чему механические свойства поковки в поперечном направлении улучшаются. При этом, чем больше раздроблена литая структура слитка, тем более высокие механические свойства будет иметь поковка. [c.109]

Во время ковки крупные зерна заготовки, образовавшиеся при кристаллизации слитка или при его нагревании, раздробляются и измельчаются. В зависимости от того, при какой температуре закончена ковка, структура деформированного металла может оказаться крупнозернистой или мелкозернистой, а металл поковки бу-деть иметь соответственно низкие или высокие механические свойства. Если ковка заканчивается при высокой температуре, то в металле происходит рекристаллизация, а раздробленные зерна с разрушенными межзеренными прослойками вновь объединяются и увеличиваются в размерах. Схемы дробления зерен при ковке, рекристаллизации и роста зерен показаны на рис. 111. [c.146]

Нормализацией называется процесс термической обработки, осуществляемый нагревом в пределах интервала структурных превращений с выдержкой до полного прогрева поковок, но с последующим охлаждением на воздухе. Процесс нормализации значительно короче отжига по времени. После нормализации поковки получают однородную мелкозернистую структуру и улучшенные механические свойства повышенную прочность и вязкость. Применяют нормализацию при термообработке поковок из углеродистых и легированных сталей с малым и средним содержанием углерода, а также для деталей, подлежащих цементации и закалке. [c.169]

Все или почти все готовые поковки контролируют в бюро технического контроля по размерам ответственные поковки контролируют по химическому составу, структуре и механическим свойствам. Вид и способ контроля указывается в технологической карте или в технических условиях на поковку. [c.323]

Все перечисленные и другие цветные сплавы на медной, алюминиевой и магниевой основе очень чувствительны к нагреву, неравномерности деформации и схеме напряженного состояния (см. стр. 261—262), поэтому при ковке можно ухудшить металл, т. е. наряду с повышением механических свойств легко получить нарушения целостности структуры и формы поковки. [c.340]

Готовая поковка может быть передана на дальнейшую обработку в механический цех только после контроля ее качества точности геометрической формы и размеров, выявления возможных поверхностных и внутренних дефектов, структуры и механических свойств металла. [c.283]

Регулированием скорости движения инструмента и созданием определенной разности температур в системе заготовка—штамп можно получать различные структуры и механические свойства в отдельных зонах поковки вследствие неравномерности температуры их деформации и различного характера течения металла. [c.170]

Ковка, законченная при температуре выше линии g/ , даст крупнозернистую структуру поковке, а законченная ниже линии gk приведет к изменению механических свойств стали поковка приобретет увеличенную твердость и хрупкость (наклеп). [c.163]

При отладке процесса выдавливания в режимах работы автоматической линии была получена низкая стойкость инструмента, который выходил из строя в результате поломок. Было выяснено, что основной причиной поломок являются полученные поперечно-винтовой прокаткой шаровые заготовки, которые имеют неоднородную структуру и различную пластичность и твердость по сечению. Изучение макро- и микроструктуры (рис. 9 и 10) показало, что верхний слой заготовок имеет перлитно-ферритную мелкодисперсную структуру (рис. 10, й) структура центральной области шара (на рис. 9, б она отчетливо выделяется в форме квадрата) соответствует структуре перегрева крупные зерна, отороченные ферритом (рис. 10, б). Перегретый металл имеет низкие механические свойства, малопластичен. При выдавливании такого металла на поковках возможно появление трещин. Неоднородность структуры также ведет к неравномерному течению металла при деформировании, что является основной причиной разностенности поковок и снижения стойкости инструмента. Поэтому с целью восстановления равномерности структуры и пластических свойств металла необходимо ввести дополнительно операцию специальной [c.105]

В крупных поковках и штамповках (сечением более 100 мм) не удается получить удовлетворительную структуру, поэтому их механические свойства хуже, чем мелких (табл. 613). [c.319]

Заготовки, деформированные со степенью обжатия, равной 3, почти всегда имеют не полностью разрушенную дендритную структуру, а направление волокон не строго ориентированное по течению металла при деформации. Из заготовок с микроструктурой такого типа трудно, а в некоторых случаях и невозможно получить поковки, у которых направление продольного волокна совпадало бы с направлением максимальных напряжений, возникающих при эксплуатации изделия. Направление волокна в таких поковках может не строго следовать за изменением геометрической формы изделия— там, где оно должно быть продольным, волокно будет имет ь направление или по хорде, или поперечное. Поскольку механические свойства сталей зависят от направления волокна, то изделия, изготовленные из таких поковок, могут иметь пониженные механические свойства (по ударной вязкости, сужению площади поперечного сечения и удлинению) и преждевременно разрушаться. [c.18]

Поковки по механическим свойствам подразделяются на категории прочности. Категория прочности обозначается буквами КП с цифрами, соответству ющими значению предела текучести после закалки и отпуска. Например, обозна чение КП35 соответствует пределу текучести 350 МПа. Необходимо иметь в виду что долговечность деталей в работе определяется не только категорией прочности а совокупностью всех механических свойств и структурой металла, полученной после термообработки. Назначение основных марок сталей дано в табл 109. [c.80]

Следует установить систему входного контроля (для материалов, поступающих в серийное производство, комплектующих деталей, узлов, агрегатов). Для контроля в процессе производства детали и узлы разбивают на различные группы контроля в зависимости от назначения и ответственности. Условия контроля указывают в чертеже детали. Для ответственных деталей следует применять контроль геометрии, механических свойств, твердости, структуры материала, химического состава и др. Для выявления дефектов (трещин, рыхлот, засорений и т. п.), особенно в литых деталях, сварных швах, поковках, необходимо применять дефектоскопию (цветную, лю5 инесцентную и др.), рентгеноскопический анализ, ультразвуковой контроль. Рекомендуется применять разрезку одной детали из партии для проведения более полного исследования использовать микрообразцы, вырезаемые из деталей для проверки кеханических свойств. В отдельных случаях целесообразно применять образцы-свидетели, проходящие вместе с основной деталью определенную технологическую операцию (например, термообработку, литье, сварку и т. п.). [c.631]

В зависимости от марки стали, размеров н назначения поковки подвергают термической обработке с целью устранения неоднородности структуры металла, возникшей после ковки, штамповки и охлаждения, улучшения его механических свойств и обрабатываемости резанием, а также снятия опасных внутренних напряжений. С целью повышения производ1 тельности термической обработк в отдельных случаях ее выполняют с использованием ковочной теплоты, т. е. сразу [c.248]

В зависимости от марки стали, размеров и назначения поковки подвергают термической обработке с целью устранения неоднородности структуры металла, возникшей после ковки, штамповки и охлаждения, улучшения его механических свойств и обрабатываемости резанием, а также снятия опасных внутренних напряжений. С целью повышения производительности термической обработки в отдельных случаях ее выполняют с использованием ковочной теплоты, т. е. сразу после штамповки горячую поковку передают в термическую печь. Правка поковок необходима для устранения искривлений, возникающих при обрезке заусенца, термической обработке и т. п. Правку выполняют в штампах и приспособлениях на молотах и прессах. Горячую правку проводят после обрезки заусенца в окончательном ручье ковочного штампа, холодную правку выполняют в правочных штампах после термической обработки и очистки поковок от окалины. Очистку поковок от окалины выполняют в галтовочных барабанах (для мелких поковок), дробью, выбрасываемой на поковку лопатками быстровращающейся турбинки или струей сжатого воздуха, травлением в водных растворах кислот. Очистку от окалины выполняют для уменьшения износа режущего инструмента и облегчения контроля поверхности поковок очистка необходима перед холодной правкой и калибровкой во избежание вмятня окалины в поковку. [c.366]

Наличие феррита и перлита в отпущенной высоколегированной зтали резко снижает вязкость [120] и поэтому недопустимо для от ветственных изделий. Наилучшим сочетанием прочности и пластич ности обладает структура однородного сорбита, получаемая при отпуске мартенсита. Продукты распада нижней части второй ступени после высокого отпуска мало отличаются от отпущенного мартенсита [120], тогда как распад аустенита в верхней части второй ступени всегда таит в себе опасность ухудшения механических свойств и вида излома [123]. Поэтому необходимо предотвращать образование про-дуктов превращения первой ступени, добиваясь получения при за калке мартенсита или продуктов распада нижней части второй сту пени. В соответствии с этим поковки из стали марки 35ХН1М должнь. охлаждаться при закалке ускоренно до температуры ниже 400°. а бо лее легированные стали (типа 35ХНЗМ) ниже 350—300°. [c.201]

Поковки и штамповки и особенно сталь ное фасонное литье имеют крупнозерни стую структуру, характерную для пере гретой стали и резко отрицательно в.пияю щую на пластичность и вязкость стали Получение после полного отжига мелкозер нистой структуры повьплает указанные механические свойства стали (табл. 72). [c.110]

В Правилах указано, по каким стандартам или техническим условиям должны поставляться листы, трубы, поковки или отливки в них также оговорен объем контроля заготовок. Типоразмеры листов и труб, мерные длины, допускаемые отклонения от номинальных размеров и правильной геометрической формы регламентируются стандартами и техническими условиями на поставку. В стандартах и технических условиях таклге содержатся требования к химическому составу, механическим свойствам, структуре, способу производства и режимам термической обработки листов, труб, поковок и отливок. [c.77]

Изложенное, конечно, не исчерпывает всего богатства и разнообразия типов структур, которые могут быть получены в титановых сплавах. Однако рассмотренные выше структуры с точки зрения сочетания механических свойств представляют две крайности оптимальный уровень свойств обеспечивается при наличии мелкозернистой, рекристаллизованной структуры более неблагоприятные свойства наблюдаются на материале с Р-превращен-ной структурой. К достижению структуры первого типа стремятся все технологи — изготовители полуфабрикатов, однако получить ее возможно лишь на относительно мелких изделиях (прутки, поковки, штамповки, холоднокатаные трубы, тонкие листы и т. п.). Второй тип структуры характерен для отливок, многотонных поковок, толстых плит, а также металла перегретого до р-области и подвергнутого затем медленному охлаждению. Возможный диапазон механических свойств того или иного сплава наиболее полно описывается его свойствами в указанных структурных состояниях. Поэтому в дальнейшем рассмотрение механических характеристик сплавов будет производиться применительно к двум типам структуры— мелкозернистой (рекристаллизованной) и крупнозернистой перекристаллизованной, с грубопластинчатым внутренним строением (Р-превращенной). [c.17]

Окончательная термическая обработка поковок сводится к закалке (или двойной закалке) в воде, реже в масле и отпуску. Иногда вместо закалки применяют нормализацию. Продолжительность этих операций 100—400 ч. На рис. 173 приведена схема закалки и отпуска роторов турбогенератора массой 50—100 т из сталей 25ХНЗМФА и 38ХНЗМФА. После закалки в масле структура по сечению — верхний бейнит, что предопределяет высокий порог хладноломкости и пониженное значение ударной вязкости КСи, особенно в глубинных зонах. Закалка в воде приводит к частичному образованию мартенсита, но главным образом, нижнего бейнита, что обеспечивает комплекс высоких механических свойств. Продолжительность охлаждения поковки в воде при диаметре (толщине) 1000—1200 мм составляет 2,5—3 ч. Вслед за закалкой следует отпуск при 580—600 С. [c.335]

В сплав улучшают его технологические и механические свойства. Из сплава ВТ5-1 изготавливают ЛИСТВ1, поковки, трубы, проволоку, профили. Псевдо-а-сплав ОТ4 (наряду с а-фазой в структуре присутствует Р-фаза в количестве 1—5%) хорошо сваривается, обрабатывается давлением (как в горячем, так и в холодном состояниях), однако склонен к водородной хрупкости. [c.196]

При литье сплава с кристаллизацией под давлением за счет пластической деформации происходит залечивание межкристаллических и сжатие газовоздущных пор, что обеспечивает получение более плотной отливки. Высокие скорости кристаллизации и механическое воздействие обеспечивают формирование мелкокристаллической структуры и устранение газоусадочной пористости. Снижение степени развития ликвационных процессов способствует более равномерному распределению неметаллических включений. Все это приводит к повышению плотности и комплекса механических свойств металла отливок увеличению прочности (в 1,5 раза), пластичности и ударной вязкости (в 2—4 раза) по свойствам такие отливки приближаются к поковкам. [c.348]

Собственно металлургическая анизотропия автодеформации под,обно общей анизотропии физических и механических свойств является следствием прежде всего неоднородности макро- и микростроения реального металла, в частности — в поковках и прокатном сорте, наличия ориентированной структуры,строчечности, локализованной разнозернистости, ориентированных карбидных включений и т. п. При прочих равных условиях, литые детали коробятся при термических операциях меньше деталей, изготовленных из деформированного металла анизотропия автодеформации у них также проявляется слабее. [c.218]

С целью исправления крупнозернистой структуры в процессе изготовления крупных сварнокованых и кованосварных изделий разработана и внедрена новая технология термической обработки. Она включает предварительную обработку, состоящую из нагрева до температуры исправления крупно-зерннстости, промежуточного нагрева до температуры Асз- - 10° С стали С последующим медленным охлаждением для получения структуры перлита или перлита и бейнита, и окончательную — на требуемый уровень механических свойств. Эта технология благодаря устранению крупнозернистости позволяет проводить ультразвуковой контроль качества поковок. На рис. 8, по данным [3], представлен режим термической обработки сварного блока перед ковкой ротора генератора мощностью 1000 МВт (масса сварной поковки 250 т). [c.641]

При соблюдении термических режимов штамповки сплавов можно обеспечить однородную структуру и достаточно вы сокпе механические свойства в поковках. Наиболее высокие механические свойства при штамповке алюминиевых сплавов и наименьшую апнзотропию свойств получают при общей деформации в 65—75 %. Критические деформации в соответствии с диаграммами рекристаллизации алюминиевых сплавов составляют 12— 15 %. Поэтому штамповку сплавов необходимо проводить с обжимом заготовки за каждый ход машины на 15— 20 % и более, т. е, сверхкритическим. [c.472]

В последнем переходе (рис. IV.24,с ) обжимается на бойках цапфа вала, отделывается в обжимках диаметром 155 мм и отрубается концевой отход. Ковка заканчивается при 800° С. После проверки размеров и качества ковки ноковка наиравляется на участок термической обработки для нормализации нагрева в печи до 850—870° С с последующим охлаждением на воздухе. Цель нормализации — измельчение структуры металла и повышение механических свойств поковки. [c.203]

Осадка (рис. 98, а) — уменьшение высоты заготовки с одновременным увеличением ее поперечных размеров. Заготовки, в которых отношение высоты к диаметру или меньшей стороне сечения больше 2,5, осаживать не рекомендуется во избежание возможного продольного искривления. Осадку выполняют для получения из заготовки малого сечения поковки с большим поперечным сечением, а также для улучшения структуры и механических свойств металла поковок, в том числе для выравнивания свойств вдоль и поперек оси поковок. Осадку выполняют так же, как предварительную операцию перед прошивкой отверстия или перед протяжкой для увеличения укова или размеров поковки. Поковки дисков, шестерен и аналогичных им деталей изготовляют только осадкой. Осадку производят бойками или осадочными плитами. [c.124]

Выбор схемы процесса ковки. При деформации литого металла в одном направлении (без кантовки) кристаллы литой структуры принимают вытянутую форму. Происходит недостаточное разрун1енпе первичного (литого) зерна и структурных составляющих, расположенных по его границам. Поэтому для получения в поковке более однородной структуры и оптимальных механических свойств металла ее попеременно вращают вокруг продольной оси. [c.303]

Качество иоковбк определяется прежде всего качеством исходного металла. Дефекты химического состава, структуры и оставшиеся неудаленными внешние дефекты вызывают не только поверхностные дефекты на поковке, но и понижение механических свойств металла. Поэтому важно обеспечить контроль металла слитков и проката или заготовок из них. [c.323]

К существенным дефектам легированных сталей относится также дендритная ликвация — следствие скопления легирующих элементов и углерода в межосных пространствах дендритов при кристаллизации слитков. Следствие — полосчатость структуры в прокате и поковках и, следовательно, снижение механических свойств в поперечных образцах. Если при этом сталь засорена неметаллическими включениями, то возникает специфический дефект, именуемый шиферным изломом. Шиферный излом характеризуется наличием вытянутых площадок в продольном изломе деталей. Свойства поперечных образцов снижаются при этом очень значительно. [c.311]

В работе [14] исследовалось влияние железа на свойства сплава В93, не содержащего ни марганца, ни хрома, ни циркония. Дополнительно исследовали, исходя из опыта работ со сплавом АК4-1, влияние никеля и совместное влияние железа и никеля в отношении 1 1. При отсутствии или малом количестве железа в поковках из сплава В93 наблюдается неоднородная крупнокристаллическая структура, прочность и пластичность снижаются, коррозионные свойства ухудшаются. При среднем содержании железа (0,2—0 4%) существенно измельчается рекристаллизованное макрозерно и создается однородность структуры. Небольшое влияние железа на структуру и механические свойства сплава В93 объясняется тем, что железистые составляющие могут служить центром рекристаллизации железо может образовывать пересыщенный твердый раствор в алюминии и, таким образом, повышать температуру рекристаллизации. Количество железа в сплаве В93 было установлено 0,2—0,4%. Совместные добавки железа и никеля измельчают макрозерно и не ухудшают механических свойств поковок в продольном, поперечном и высотном направлениях. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...