Сопротивление и пластичность нагретого металла

Сопротивление и пластичность нагретого металла [c.192]

СОПРОТИВЛЕНИИ и ПЛАСТИЧНОСТЬ НАГРЕТОГО МЕТАЛЛА [c.193]

Основной технологический вариант точечной сварки — одноимпульсная сварка с постоянным давлением (табл. 6, п. 1), при котором после зажатия деталей усилием Р (не изменяемым в процессе сварки) включается ток в виде одного импульса длительностью св и происходит местный нагрев теплотой, выделяемой в контакте между деталями и в самих деталях. Плотность тока в центральном столбике металла диаметром с , (фиг. 10) обычно наибольшая он нагревается наиболее интенсивно. Особенно быстро нагреваются слои металла, прилегающие к контакту, сонротивление которого под действием силы Р быстро снижается почти до О (фиг. И, а—в) одпако тепло в близких к контакту слоях продолжает и после этого выделяться более интенсивно вследствие высокого удельного сопротивления ранее нагретого металла (контактное сопротивление создает концентратор теплоты). Нагрев центрального столбика сопровождается отводом теплоты в окружающий металл и в электроды. В результате наиболее интенсивно нагревается заштрихованное на фиг. 10 ядро точки. (Тепловые процессы при точечной сварке см. т. I, гл. II). Вначале здесь образуются общие зерна, начинается сварка в пластическом состоянии. При дальнейшем нагреве ядро точки расплавляется, образуя после охлаждения прочное соединение. Жидкий металл в ядре удерживается от вытекания (выплеска) кольцом пластичного металла диаметром к, сжатым силой Р. [c.285]

Возможность штамповки некоторых высоколегированных сталей и сплавов на основе цветных металлов (например, жаропрочные стали, титановые сплавы и др.) существенно ограничивается из-за высокого сопротивления деформированию, низкой пластичности и узкого температурного интервала обработки давлением, Для получения поковок из подобных материалов часто применяют изотермическую штамповку. При этом способе горячее деформирование заготовки осуществляется в изотермических условиях, когда штампы и окружающее их рабочее пространство нагреты до температуры, близкой к температуре деформации сплава. Например, при штамповке в штампах из жаропрочного сплава ЖС6-К температура нагрева инструмента и рабочей зоны составляет до 900 °С. Нагрев обеспечивается индукторами, встроенными в рабочем пространстве пресса. [c.427]

Во многих случаях пластической деформации металлов процесс нагружения элемента тела не является простым и деформация не является малой. Это особенно относится к процессам обработки металлов давлением, таким, как прессование, ковка, штамповка и другие. Назначение этих процессов состоит в том, чтобы непосредственно из слитка металла, листа или заготовки путем пластической деформации получать готовые детали, изделия или полуфабрикаты. Значит, тела, получающиеся после деформации, по размерам и форме отличаются от тел-заготовок. Такие процессы обработки давлением бывают горячие, когда с целью повышения пластичности металла и уменьшения его сопротивления металл деформируют в сильно нагретом состоянии, бывают холодные. [c.192]

При стыковой сварке методом сопротивления концы труб прижимают друг к другу и через них пропускают электрический ток. Когда металл (малоуглеродистая сталь) в стыке нагреется до температуры сварки и перейдет в пластичное состояние, нагретые концы труб быстро сжимают, одновременно выключая ток. Таким образом сваривают концы труб. [c.190]

С дальнейшим повышением температуры размер зерен увеличивается, причем рост зерен зависит не только от повышения температуры нагрева наклепанного металла, но и от степени его деформации. Деформация, после которой при нагреве наблюдается наибольший рост зерен, называется критической деформацией. После больших обжатий рост зерна незначителен, наибольший рост зерна наблюдается после небольших деформаций. Для получения после отжига мелкозернистой структуры при обработке металлов в холодном состоянии применяются деформации больше критических. С увеличением температуры нагрева пластичность металлов непрерывно (за исключением промежуточного интервала температур между холодной и горячей деформациями) увеличивается, а его прочность — сопротивление деформированию — снижается. Следовательно, чем больше нагрета сталь, тем меньшее количество энергии затрачивается для ее деформации, и поэтому нагрев стали для обработки давлением должен быть достаточно высоким, но чрезмерно высокий нагрев приводит к образованию крупнозернистой структуры металла, так как с повышением температуры увеличиваются размеры зерен. [c.262]

Причиной значительного повышения сопротивления деформации с ростом скорости при горячей обработке является следующее. При деформации металла, нагретого до высокой температуры, идут два противоположные процесса упрочнение и рекристаллизация. При различной скорости -деформации рекристаллизация происходит в разной степени. При малой длительности деформации рекристаллизация полностью завершиться не может, и увеличение времени резко сказывается на степени завершения этого процесса. Но чем полнее проходит рекристаллизация, тем выше пластические свойства металла и ниже его сопротивление деформации. Таким образом, уменьшение скорости горячей обработки давлением снижает сопротивление деформированию и увеличивает его пластичность. Однако необходимо учитывать, что при деформации металла выделяется значительное количество тепла, повышающее температуру металла. Вследствие теплового эффекта при больших скоростях сопротивление деформации падает. Поэтому нет причин к понижению скоростей горячей обработки металлов давлением, а, наоборот, имеются все основания для внедрения скоростных методов обработки давлением. [c.55]

Легирование снижает пластичность хрома и значительно повышает сопротивление деформированию. По зтому большинство сплавов хрома может успешно деформироваться только методом прессования при 1600—1400° с высокими сжимаюш,ими напряжениями. Ввиду взаимодействия хрома с а.зотом, кислородом и др. активными газами нагрев слитков и заготовок под деформацию выше 900—1000° следует проводить в печах с нейтральной (аргон, гелий) или защитной (водород) средой, стеклянных или соляных ваннах. Нагрев хрома ниже 700—800° в электропечах с воздушной атмосферой не вызывает заметного окисления и охрупчивания. Защита металла от воздействия газов до 1200—1300° может быть достигнута путем помещения слитков и заготовок в металлич, оболочку или покрытием их жаростойкими эмалями. Металлич. оболочка, кроме зап итного действия, значительно улучшает термомеха-нич. условия деформации, т. к. при зтом достигается защита поверхности нагретой заготовки от быстрого охлаждения при контакте с инструментом, уменьшается коптактное трение и возникают сжимающие напряжения в поверхностном слое заготовки. [c.420]

Электрическая сварка является наиболее распространенным способом, которым изготовляют трубы диаметром 6—660 мм со стенкой толщиной 0,15—20 мм. Электрический ток подводится к кромкам заготовки от вращающихся электродных колец, разделенных изолятором. Стык кромок тptyбнoй заготовки, попадая в зазор между электродными кольцами, нагревается вследствие бэлее высокого электрического сопротивления. Обычно металл в зоне стыка не расплавляется, сварка происходит при пластичном СОСТОЯНИЙ металла под давлением сварочных валков и электродов нагретые кромки трубы осаживают и сваривают. В результате получается труба с продольным швом. [c.199]

Успех любого процесса горячегЬ деформирования металлов зависит от правильного выбора и соблюдения термомеханического режима формоизменения, т. е. определенного сочетания температуры, скорости и деформации. В обычных условиях деформирования в холодном или подогретом до невысокой температуры инструменте возможности поддержания оптимального термомеханического режима обработки ограничены из-за неизбежного остывания нагретой заготовки при переносе ее от печи к деформирующему оборудованию, укладке в инструмент и- последующей деформации. При охлаждении заготовки возрастают сопротивление деформированию штампуемого металла, усилие и работа деформации, возникает неоднородность температурного поля и становятся неравномерными прочностные свойства в объеме деформируемого тела, снижается пластичность обрабатываемого металла. Интенсивность остывания заготовки тем больше, чем больше отношение ее поверхности к объему. Больщие трудности возникают при щтамповке деталей с тонким и широким полотном, с узкими и высокими ребрами. Подстывание заготовки может резко изменить характер течения металла при прессовании и привести к образованию нежелательной жесткой зоны в углах между контейнером и матрицей. [c.3]

Повышение пластичности металла при нагреве отчасти объясняется тем, что при более высоких температурах увеличивается тепловое движение атомов, уменьшающее сопротивление скольжению в кристаллических решетках. Однако повышение температуры вызывает рост пластичности в металле не только вследствие уменьшения сопротивления скольжению, а также вследствие возникновения в нагретом металле особого вида пластичности, не связанной с процессом скольие-ния, и называемой термической пластичностью. Сущность термической пластичности заключается в следующем. [c.53]

Стальная проволока малых диаметров обычно сваривается сопротивлением или с использованием разряда конденсаторов. Сварка непрерывным оплавлением, как правило, применяется для проволоки диаметром выше 10 мм. Однако иногда она используется для проволоки и меньших диаметров. Проволока из цветных металлов успешно сваривается в различных сочетаниях холодной сваркой в специальных зажимах ручными клещами (см. главу И). Выбор способа непосредственно связан с химическим составом материала и его состоянием перед сваркой. Так, для сварки канатной проволоки, изготовляемой из стали 50, 60, У7, У8 и свариваемой в нагартованном состоянии, не допускается ослабление околостыковой зоны. Соединения такой проволоки должны быть пластичными и выдерживать определенное, по ГОСТу 1578-52, число перегибов, причем их прочность не должна быть ниже прочности целого металла. Необходимая прочность соединения получается его наклепом при быстрой осадке со скоростями, превыщающими скорость рекристаллизации нагретого металла, включая зону отпуска. Это обеспечивается при конденсаторной сварке по схемам, показанным на фиг. 104, б, в. Вместе с тем на проволоках диаметром 1—2 мм из-за их быстрого охлаждения не удается провести требуемую осадку. [c.166]

Таким образом, при деформировании стали, нагретой, например, до температуры 1200 °С, можно достичь большего формоизменения при меньшей приложенной силе, чем при деформировании ненафетой С1али. Все металлы и сплавы имеют тенденцию к увеличению пластичности и уменьшению сопротивления деформированию при повышении температуры в случае выполнения ряда требований, предъявляемых к процессу нагрева. Так, каждый металл должен быть нагрет до вполне определенной максимальной температуры. Если нагреть, например, сталь до температуры, близкой к температуре плавления, наступает пережог, выражающийся в появлении хрупкой пленки между зернами металла вследствие окисления их границ. При этом происходит полная потеря пластичности. Пережог исправить нельзя, пережженный металл может быть отправлен только на переплавку. [c.64]

Нагрев биметаллических слитков под прокатку ведется до температур 960—980° С с оболочкой из меди, и до 870—900° С с оболочкой из латуни Л68. Перед прокаткой нагретые слитки подвергают душированию в течение 10—15 сек для охлаждения оболочки и выравнивания сопротивления деформации металлов оболочки и сердечника. Поверхность слитков сталь + латунь охлаждают до температуры 820—830° С, при которой латунь обладает достаточной пластичностью. [c.274]

Литой цинк при обыкновенной температуре имеет более или менее грубое кристаллическое строение и хрупок в зависимости от способов литья и охлаждения. При температуре выше 100° металл становится пластичным и поэтому может быть обрабагываем прокаткой и прессовкой. При температуре выше 250° он опять становится хрупким и легко распадается в порошок. В сухом воздухе цинк не подвергается изменениям, а в сыром покрывается тонким, плотно прилегающим слоем основной углекислой соли цинка, содержащего воду, предохраняющим цинк от дальнейшего разрушения. Нагретый на воздухе до 500° цинк воспламеняется и горит светлым, голубовато-зеленым пламенем в окись цинка. Чистая вода не разрушает цинка, но вода с содержанием аммиака, углекислоты или солей разрушает его сильно. Щелочи растворяют цинк медленнее, чем кислоты (в азотной кислоте цинк растворяется легко, в соляной и серной — немного труднее) чем чище цинк, тем он растворяется труднее. Гипс, раствор гипса с песком и цемент без песка сильно разрушают цинк. Рафинированный цинк и чистый цинк могут быть прокатаны в листы и полосы и обработаны под прессом при температурах между 100 и 160°. Обработанный таким образом цинк может быть легко тянут в проволоку. Прокатанный, пресованный и тянутый цинк мелкозернист и волокнист, с в о й ст в а прочности совершенно отличны от литого металла см. таблицу 4. При нагревании выше 100°, а при особенно больших размерах предмета выше 150° наступает с повышением температуры быстро ускоряющаяся рекристаллизация, понижающая хорошие свойства механической прочности и уменьшающая их в конце концов до той же степени, как у литого цинка, сопротивление которого в лучшем случае 2 кг/млА, также при длительном пребывании катанного или прессованного цинка в температуре воздуха он становится крупнозернистым. [c.1151]

Горячая П. цветных металлов и ее особенности. Цветные металлы и их сплавы в своем большинстве обладают настолько значительной ковкостью, что м. б. в холодном состоянии прокатаны в очень тонкие листы толщиною в несколько тысячных мм. Однако несмотря на значительную ковкость большинство цветных металлов и сплавов под влиянием холодной П. получают наклеп, становятся хрупкими и жесткими и для возвращения первоначальных механич. качеств требуют соответствующей термическ. обработки (отжига). Потребность в отжиге и травлении наступает периодически после уменьшения поперечцого сечения прокатываемого слитка или полосы на 40— 70 % в зависимости от металла или сплава, усложняет и удорожает процесс производства. С другой стороны, в нагретом состоянии цветные металлы и их сплавы обладают гораздо большей пластичностью и тягучестью, причем их сопротивление деформации значительно понижается с повышением i°. Однако надо иметь в виду, что не все сплавы цветных металлов допускают обработку в горячем состоянии кроме того П. в горячем состоянии ограничивается соответствующими температурными интервалами, за пределами которых горячая П. нецелесообразна. В табл. 30 приведены результаты испытаний различных цветных металлов на разрыв при различных температурах. [c.59]

При термическом ударе в условиях быстрого нагрева тела его внешние слои расширяются, а более глубокие, остающиеся ненагретыми, препятствуют расширению. В более разогретых слоях возникают напряжения сжатия, в менее нагретых — напряжение растяже) ия. Когда напряжения достигают пределов прочности на сжатие или растяжение, материал разрушается. У большинства материалов сопротивление сжатию выше сопротивления растяжению, поэтому разрушение происходит к зоне действия напряжений растяжения. Так разрушаются малотеплопроводные материалы (стекла, керамика). Действие термического удара на металлы в большинстве слу-чаер ограничивается изменением формы. Вследствие высокой теплопроводности температурные градиенты при быстром нагреве в металлах не достигают величины, необходимой для того, чтобы вызвать напряжения, евышающие прочность материала. Кроме того, в металлах благодаря их пластичности температурные напряжения в большинстве случаев не выходят за предел текучести. Термический удар опасен для материалов, имеющих высокий коэффициент теплового расширения, низкую теплопроводность, высокий модуль упругости, низкую пластичность. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...