Прокатка металлов - Главные деформации

Большое значение для анализа поведения металла при обработке давлением имеет понятие о механической схеме деформации. Механическая схема деформации представляет собой совокупность схем главных напряжений и главных деформаций она дает графическое представление о наличии и знаке главных напряжений и главных деформаций. Так, при прокатке, ковке и объемной штамповке имеется сочетание схемы О1 и схемы Способность металла к деформации этими способами обработки при одних и тех же степенях деформации примерно одинаковая. При волочении и прессовании одна и та же схема деформации Ощ, но различные схемы напряженного состояния схема О2 в первом случае и схема О1 во втором. Поскольку при прессовании нет растягивающих напряжений, металл обладает более высокой пластичностью, чем при волочении. [c.300]

Скоростные и силовые условия в очаге деформации объясняют наличие при прокатке схемы неравномерного трехосного напряженного состояния сжатия 0 (см. рис. 105). Высотное главное напряжение сжатия oj является максимальным оно создается обжатием металла по высоте (вертикальной составляющей силы Р). Продольное главное напряжение сжатия создается проекциями продольных сил трения Тх1 и Т и и сил выталкивания Р , оно является минимальным. Поперечное главное напряжение создается поперечными подпирающими силами трения при уширении, т. е. перемещении металла вдоль образующей валка оно имеет среднее значение между oj и Сз, т. е. aj > oj > 03. Следовательно, при обжатии металл течет главным образом в продольном направлении (в вытяжку), где действует минимальное напряжение сжатия 03 и частично в поперечном направлении (в уширение), где действует напряжение сжатия > 03, т. е. соответствует схеме де юрмации Di (см. рис. 106, а). [c.318]

Соотношение между вытяжкой и уширением при прокатке полосы с некоторым постоянным обжатием зависит от соотношения между соответствующими главными напряжениями, действующими на металл в очаге деформации. Основной схемой напряженного состояния металла в прокатываемой полосе является схема трехосного сжатия. В обычных условиях прокатки максимально вертикальное главное напряжение [c.241]

Такое несоответствие скоростей истечения металла и движения инструмента приводит к интенсивному скольжению металла по валкам в направлении прокатки, увеличивающему износ валков и ухудшающему качество труб. При этом продвижение металла в очаге деформации достигается главным образом за [c.407]

Механическая схема осаживания металла между бойками пресса такая же, как и при прокатке. Схема главных напряжений и схема главных деформаций одинаковы. В этом заключается сходство между ковкой и прокаткой. Однако при изучении теории прокатки необходимо иметь в виду и некоторые особенности этого процесса, отличающие его от обычного осаживания заготовки между бойками пресса. [c.180]

В ходе пластического деформирования в металле неизбежно возникает текстура — расположение зерен с преимущественной ориентировкой какого-либо кристаллографического направления или плоскости по отношению к главным деформациям. Так, например, в прокатанных листах магния кристаллы размещаются таким образом, что плоскость базиса 0001 оказывается параллельной плоскости прокатки, а в трансформаторной стали (железо+2,5% кремния) у большинства зерен направление <100> совпадает с направлением прокатки. Возникновение такой кристаллографической текстуры объясняется анизотропией механических свойств кристаллов. Кристаллографическая текстура, как правило, нежелательное явление, вызывающее неодинаковость свойств изделия в разных направлениях. В некоторых изделиях кристаллографическая текстура желательна, как, например, в листах трансформаторной стали благодаря ей понижаются потери энергии в сердечниках трансформаторов. [c.137]

Соотношение между вытяжкой и уширением при прокатке полосы с некоторым постоянным обжатием зависит от соотношения между соответствующими главными напряжениями, действующими на металл в очаге деформации. [c.196]

Во многих материалах, главным образом металлах, после пластической деформации наблюдается упрочнение материала. Это широко используется в технике вообще и в приборостроении в частности. Например, специальная прокатка или нагартовка металлических мембран имеет целью упрочнить материал упругого элемента. [c.59]

Положительные результаты получены при обработке сварных соединений последующей прокаткой их роликом под давлением (метод МВТУ). Этим путем достигается оформление сварных соединений, равнопрочных основному металлу, при сварке главным образом листовых конструкций со стенками толщиной до 5 мм из алюминиевых сплавов и некоторых сталей. Упрочнение достигается в результате наклепа, сдвиговых деформаций, сопровождающих процесс прокатки. На рис. 10 изображена установка для прокатки. [c.132]

При определенных условиях прокатываемый металл может испытывать циклические фазовые превращения, инициируемые и протекаемые в процессе периодической пластической деформации, т. е. подвергаться термодеформационной обработке с циклической фазовой перекристаллизацией. Положительное воздействие обеих совмещаемых операций на формирование структуры и свойств металла позволяет предположить, что оптимизацией атого процесса при прокатке главным образом на завершающей стадии можно существенно влиять на структуру и эксплуатационные характеристики металла не только в поверхностном слое, но и по всей толщине проката. . [c.169]

О), минимально продольное главное напряжение 03, среднее значение имеет поперечное главное напряжение (см. рис. 88). Вследствие этого продольная деформация (вытяжка) значительно превышает поперечную (уширение). Уширение металла увеличивается при возрастании диаметра валков, коэффициента трения и снижении температуры металла в процессе горячей прокатки. Уширение пропорционально обжатию оно зависит от толщины и ширины прокатываемой полосы. [c.241]

В полом цилиндре (или трубе), нагруженном симметрично относительно оси и равномерно по длине, главными направлениями напряжений и деформаций являются радиальное, окружное и осевое. Как и при рассмотрении двухмерных задач математической теории упругости, здесь следует различать два случая 1) осесимметричная плоская пластическая деформация в цилиндре, осевая деформация которого постоянна, и 2) плоское пластическое напряженное состояние, при котором в нуль обращаются нормальные напряжения по направлению, параллельному оси цилиндра. Первый случай относится к распределению напряжений и деформаций в длинных цилиндрах, второй—к плоским круговым дискам или кольцам, нагруженным параллельно их срединной плоскости. В каждом из этих случаев для приложений важно рассматривать вопросы, относящиеся как к бесконечно малым, так и к конечным деформациям. Ввиду той значительной роли, которую играют пластичные металлы и их сплавы в качестве технических материалов, нам надлежит рассмотреть пластическое деформирование цилиндра как из идеально пластичного вещества (представляющего случай металла с резко выраженным пределом текучести), так и из металла, который деформируется за пределом упругости прп монотонно возрастающих напряжениях (т. е. из металла, обладающего упрочнением). На практике такие случаи пластической деформации встречаются, например, в цилиндрических резервуарах, находящихся под действием высокого внутреннего или внешнего давления, при прокатке труб или их формовке из мягких металлов путем продавливания через матрицу со слегка суживающимся отверстием. [c.493]

Проведенные исследования показывают, что для труб одного и того же размера удельный расход электроэнергии на чистую деформацию на пилигримовых станах выше, чем на агрегатах с автоматическим станом. Главной причиной повышенного расхода электроэнергии на пилигримовых станах является медленный темп прокатки вследствие длительности процесса средняя температура металла к концу прокатки значительно снижается, что приводит к повышению давления металла на валки при неизменной величине подачи. [c.153]

Авторы работы изучали пластичность магниевого сплава МА7 (3,73 Zn 2,78 Al) при двух методах деформации осаживании и прокатке. Изменение напряженного состояния достигается деформацией в штампах и калибрах специальной конструкции. Жесткие стенки штампов при осаживании и калибров при прокатке позволили создать различное боковое давление на деформируемый металл и получить напряженное состояние, соответствующее объемному сжатию с высокими значениями главных напряжений. Эксперименты проводились при различных температурах и четырех степенях деформации (25, 30, 50 и 60%). При проведении опытов фиксировались величина пластической деформации металла до появления трещины и равномерность деформации. [c.204]

Основной схемой напряженного состояния металла в прокатываемой полосе является схема трехосного сжатия. В обычных условиях прокатки максимальным является вертикальное главное напряжение сг , минимальным — продольное главное напряжение Оз, средним — поперечное главное напряжение а 2- Вследствие этого продольная деформация (вытяжка) значительно превышает поперечную (уширение). [c.196]

Следовательно, высокая пластичность металла при холодной прокатке труб обусловлена двумя факторами дробностью деформации и схемой напряженного состояния, главным из которых является, очевидно, дробность деформации. [c.382]

Поликристаллическое тело характеризуется квазиизотропностью кажущейся независимостью свойств от направления испытания. Квазиизотропность сохраняется в литом состоянии, а при обработке давлением (прокатке, ковке), особенно, если она ведется без нагрева, большинство зерен металла приобретает примерно одинаковую ориентировку — так называемую текстуру (рис. 1.4, б), после чего металл становится анизотропным. Свойства деформированного металла вдоль и поперек направления главной деформации могут существенно различаться. Анизотропия может приводить к дефектам металла (расслою, волнистости листа). Анизотропию необходимо учитывать при конструировании и разработке технологии получения деталей. [c.10]

Для разных способов обработки металлов давлением характерны различные схемы напряженного и деформированного состояния. Так, объемная схема с тремя главными напряжениями сжатия имеет место при прокатке, свободной ковке,объемной штамповке и прессовании объемная схема с двумя главными напряжениями сл атия и одним главным напряжением растяжения — при волочении и листовой штамповке. Схема с одной главной деформацией сжатия и двумя деформациями растяжения имеет место при прокатке узкой полосы на гладкой бочке, прокатке в калибрах, свободной ковке, объемной штамповке схема с одной главной деформацией сжатия и одной растяжения — при прокатке широкой полосы на гладких валках, прокатке с натяжением, листовой штамповке наконец, схема с двумя главными деформациями сжатия и одной растяжения — при волочении и прессовании. [c.234]

Возможность пластического деформирования без разрушения обрабатываемого металла в наибольшей мере обеспечивается ири таких схемах напряженного состояния, когда имеются только главные напряжения сжатия и отсутствуют главные напряжения растяжения, а среди главных деформаций только одна деформация растяжения, а две другие — деформации сжатия. Такая схема возникает при прессовании. Несколько менее благонвиятная схема напряженно-деформированного остояния возникае / и свободной ковке н прокатке толстых заготовок. Именно поэтому проссовакне, ковка и прокатка выбираются в качестве первых операций в обработке давлением, когда исходная заготовка обладает, как правило, невысокими пластическими характеристиками из-за крупного зерна, выделений хрупких фазовых составляющих, ослабленных границ зерен, где скапливаются неметаллические включения. [c.135]

Размещенная по оси прокатки заготовка центрируется люнетами. Затем включают привод патрона стержня оправки, и оправка, продвигаясь сквозь заготовку, устанавливается в исходное положение в зоне деформации металла. Включается главный привод стана, сообщающий возвратно-оступательное движение рабочей клети 3 и прерывистое движение патрону подачи, а следовательно, - заготовке через механизмы 5 подачи и поворота. Прокатка [c.642]

В условиях многоосного напряженного состояния аморфные металлы можно подвергать значительным деформациям при прокатке,, изгибе, волочении (см. гл. 8). Пластическая деформация при таких обстоятельствах, естественно, отражается на свойствах аморфных металлов. Это проявляется главным образом через изменение структуры и повышение уровня внутренних напряжений. Упругая энергия накапливается за 4ieT концентрации напряжений вблизи [c.293]

Углеродистые и легированные стали испытывают размерные изменения, если при термоциклировании в них происходят фазовые превращения [324]. Эффект термоцикли ровани я прокатанной стали зависит от схемы вырезки образцов. Образцы с главной осью, параллельной направлению прокатки, уменьшаются в длине, а образцы, главная ось которых перпендикулярна направлению прокатки, удлиняются. В эффекте размерных изменений при термоциклировании проявляется тенденция к возвращению первоначальных (существовавших до горячей деформации) размеров. В этом отношении горячекатанная сталь близка к металлам памяти , при высокотемпературном нагреве которых наблюдается самопроизвольное возвращение образцов к размерам, которые они имели до предварительной пластической деформации [6]. Кривые зависимости коэффициента роста от верхней температуры цикла имеют экстремальный характер, и при нагревах выше 1250° С размерные изменения становятся малозаметными. Однако при повторных нагревах в низкотемпературную область коэффициент роста вновь увеличивается. Эти наблюдения позволяют предположить большую роль структурной и химической неоднородности в формоизменении при циклической термообработке. [c.168]

При дальнейшей обработке слитков (нагреве, горячей прокатке, промежуточной термической обработке) выявляются различные дефекты (плены, раковины, пузыри и т. п.), связанные главным образом с газонасыщенностью слитка. Образуются и дополнительные дефекты избирательное окисление, закатка окалины, следы от налипшего на валки металла и обдирочного шлифования валков, наклады и т. п. По мере вытяжки вследствие действия геометрического фактора дефекты литья и прокатки уменьшаются в абсолютных размерах и приближаются к noBepxiio TH. Эффективность снятия дефектного поверхностного слоя обработкой резанием по качеству увеличивается, а по расходу металла и трудоемкости по мере прокатки уменьшается, На некотором этапе при дальнейшей вытяжке, особенно холодной деформации (волочении), эти дефекты выходят на поверхность и постепен 1о исчезают, т. е. относительная то.тщина дефектного слоя, достигнув максимума, 1ачинает уменьшаться, стремясь к нулю. Таким образом, при использовании холоднотянутых прутков и проволоки (диаметром 10— 12 мм и менее) и высокой культуре металлургического производства качество поверхности удовлетворяет требованиям технологии штамповки заготовок и эксплуатации деталей. Для более круп шх деталей (диаметром до 25—35 мм), которым соответствует основная доля штампуемых деталей, действие геометрического фактора недостаточно, применение холодного многократного волочения па данном этапе нереализуемо. В зависимости от требований технологии и условий эксплуатации может быть применена штамповка из прутков и проволоки, прошедших калибровку волочением (табл. 1, варианты 2—5) из проката, обработанного на заключительном этапе обдиркой (табл. 1, варианты 5 и 6) или шлифованием (табл. 1, варианты 7 и 8). При использовании наиболее распространенного варианта 3 наблюдаются повышенные отходы из-за растрескивания при осадке, высадке [c.106]

Напряжения и деформации почти всегда ускоряют коррозионный процесс, локализуют разрушение металла и нередко переводят его в особо опасный вид разрушения, называемый коррозионным растрескиванием. Цель настоящего исследования л-становить, существенно ли влияют наложенные извне, а также имеющиеся в металле внутренние напряжения, полученные главным образол при холодной прокатке, на коррозию сплавов. Для этого опыты проводились с отожженными и неотожженными (нагартованными) образцами танталониобиевых сплавов, а также напряженными образцами изгибом их по дуге в специальных приспособлениях. Напряжения в упругоизогнутых образцах рассчитывались по формуле [c.192]

Неметаллические включения в стали (сульфиды, оксиды шлаки) и ликвационные участки, неоднородные по составу и структуре, при обработке давлением (прокатке, ковке) частичнб раздробляются и вытягиваются вдоль направления деформации, образуя характерную продольную волокнистость (первичная полосчатость). Кроме того, в доэвтектоидной стали в процессе вторичной кристаллизации избыточная фаза (феррит) склонна кристаллизоваться вокруг вытянутых неметаллических включений, образуя вторичную полосчатость. Некоторые механические свойства (главным образом ударная вязкость) различны в зависимости от направления волокон. Ударная вязкость выше в образцах, вырезанных вдоль направления волокон, и меньше в образцах, вырезанных поперек направления волокон. При обработке деталей на металлорежущих станках волокна металла могут быть перерезаны, вследствие чего ударная вязкость оказывается различной в зависимости от направления волокон. В деталях, работающих с повышенными удельными нагрузками, особенно динамическими (коленчатые валы, клапаны двигателей, зубчатые колеса многих типов, молотовые штампы и т.д.), необходимо, чтобы волокна не перерезались, а следовали параллельно контуру детали или, что наиболее желательно, в направлении наибольших напряжений. Это достигается правильным выбором способов ковки и штамповки. [c.45]

Сквозные рванины — пробоины в виде полумесяца— образуются иногда при прокатке тонкостенных труб из высокбуглеродистых сталей. Это явление связано главным образцом с пережогом металла, с прокаткой остывшей заготовки, не обладающей достаточной пластичностью, с наличием в металле неметаллических включений, а также с применением таких калибровок валков, которые вызывают чрезмерные местные перенапряжения профиля трубы. Для устранения такого брака уменьшают подачу. Для прокатки тонкостенных труб рекомендуется применять специальные калибровки с постепенным уменьшением деформации. [c.340]

Первые разработки процессов ТМО с целью псвы-шения прочности сталей и сплавов базировались на осуществлении ТМО при горячей прокатке сортового проката, листа, ленты, труб и т. д. В этом случае металл на выходе из последней клети прокатного стана попадает в охлаждающее устройство, расположенное на главном рольганге или параллельно ему. Но температурно-временные условия горячей прокатки не всегда позволяют осуществить ТМО в истинном понимании этого процесса. Чаще всего даже интенсивное охлаждение после конца прокатки не приводит к получению эффекта ТМО ввиду происшедшей уже в ходе деформации и последующей последеформацнонной паузы рекристаллизации. Такая обработка по своему физическому смыслу является закалкой с прокатного нагрева. Она получила широкое распространение для упрочнения строительных профилей. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...