Изменения структуры и свойств металлов при обработке давлением

Изменение структуры и свойств металла при обработке давлением определяется температурно-скоростными условиями деформирования, в зависимости от которых различают холодную и горячую деформации. [c.60]

ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАВЛЕНИЕМ [c.222]

Рассмотрим изменение структуры и свойств металла при холодной обработке давлением. Примерами такой обработки могут служить гибка труб поверхностей нагрева котла и вальцовка обечаек барабанов. [c.29]

Изменения форм заготовок при обработке металлов давлением в холодном состоянии обычно сопровождаются изменениями структуры и свойств металла. [c.357]

Обработка давлением всегда сопровождается изменениями структуры и свойств металла. Так, при прокатке или ковке литого металла его структура приобретает волокнистость. Благодаря этому, свойства металла получаются анизотропными, т. е. различными в различных направлениях, например, механическая прочность металла вдоль волокон получается большей, а в поперечном направлении меньшей. Отметим, что в связи с благоприятными изменениями структуры металла при горячей обработке давлением механическая прочность такого металла больше, нежели у литого. Поэтому конструкции, изготовленные из металла, обработанного давлением, при равной прочности значительно легче литых. [c.148]

Кроме фазовых превращений, в металлах при сварке протекают процессы возврата, полигонизации и рекристаллизации обработки, также приводящие к существенным изменениям структуры и свойств. При сварке плавлением они, как правило, вызывают разупрочнение основного металла в зонах, нагреваемых выше определенных температур. При сварке давлением, наоборот, эти процессы удается использовать для улучшения структуры и свойств, особенно в тех случаях, когда процесс ведут в режимах термомеханического упрочнения [2]. [c.11]

Кроме фазовых превращений, в титане и его сплавах протекают процессы возврата, полигонизации, рекристаллизации обработки и роста зерна (собирательной рекристаллизации), также приводящие к существенным изменениям структуры и свойств. При сварке плавлением они, как правило, вызывают разупрочнение основного металла в зонах, нагреваемых выше определенных температур, например в температурном интервале полиморфного превращения выше температуры старения, если сплав был подвергнут этой термообработке перед сваркой выше температуры рекристаллизации обработки, если сплав предварительно был наклепан и т. п. При сварке давлением, наоборот, эти процессы в ряде случаев удается использовать для улучшения структуры и свойств, особенно в тех случаях, когда процесс ведут в режимах термомеханического упрочнения [6]. [c.10]

Под возвратом понимают изменения структуры и свойств, происходящие в деформированном металле перед рекристаллизацией уменьшение дефектов кристаллического строения, изменение их распределения, снижение остаточных напряжений, возникших при обработке металла давлением. Часто возврат определяют как отжиг перед рекристаллизацией или подготовку рекристаллизации. Температура возврата < 0,4 Т , рекристаллизации (0,4...0,5)Гпл, где Гпл — температура плавления в градусах Цельсия. [c.52]

Холодная обработка металла давлением — штамповка, ковка, волочение — сопровождается изменением не только его формы, но и строения, а следовательно, и свойств. Под действием усилий давления отдельные зерна металла разрушаются, сдвигаются по отношению друг к другу, но образовавшиеся при этом мелкие осколки зерен затрудняют сдвиг. В результате металл упрочняется, твердость его повышается, а пластичность снижается. Явление упрочнения металла при холодной обработке называют наклепом или нагартовкой. Большой наклеп приводит к растрескиванию и даже разрушению металла в процессе обработки. Если наклепанный металл нагреть до определенной температуры, упрочнение исчезает, а сама структура восстанавливается. Это явление называется рекристаллизацией (восстановлением). Нагрев металла с целью устранения наклепа называется рекристаллизационным отжигом. [c.217]

При обработке давлением происходит изменение зернистой структуры металла. При прокатке, ковке и волочении происходит расплющивание, сдавливание и вытягивание отдельных зерен. При этом беспорядочно расположенные зерна принимают определенную ориентировку относительно направления протяжки или прокатки (рис. 40). При большой степени обжатия металла во время обработки давлением зернистая структура превращается в волокнистую. Одновременно с внутренней структурой зерен изменяются также их внешняя форма и расположение Эти структурные изменения вызывают изменение свойств металла. Чтобы сделать металл пластичным для дальнейшей обработки, его необходимо отжечь для уничтожения наклепа. При повышении температуры в металле происходит восстановление искаженной структуры, он смягчается и вновь приобретает прежнюю пластичность. [c.111]

Только усадочные полости и газовые пузыри в них остаются без. изменений. Они изменяются лишь при механической обработке металла давлением, которая производит существенные изменения во всей массе (толще) металла и позволяет значительно изменять ею структуру и свойства, почему и имеет очень важнее значение и широкое применение в практике. Известно, что большая часть производимого металла, особенно стали, после отливки поступает Б механическую обработку давлением (прокатку, ковку, штамповку н т. п.). Такая обработка осуществляется с целью придать металлу требуемую форму полуфабриката или изделия, а, кроме того, про- [c.180]

При обработке давлением под действием внешних сил в металле возникают напрян ения. Пока эти напряжения незначительны и не превысили вполне определенной для каждого металла величины, происходит упругая, или обратимая деформация. При упругой деформации атомы металла смещаются с мест устойчивого равновесия на расстояния, не превышающие расстояний между соседними атомами кристаллической структуры. После снятия внешней нагрузки смещенные атомы под действием межатомных сил возвращаются в исходные места устойчивого равновесия, а форма тела полностью восстанавливается. Вследствие изменения при упругой деформации расстояний между атомами происходит незначительное обратимое изменение объема. Например, при всестороннем сжатии стального образца под давлением 1000 МПа изменение его объема составляет около 0,6%. Упругая деформация не изменяет строения металла и его свойств. [c.8]

При обработке давлением меняются форма и размеры детали, а также происходит некоторое изменение механических свойств и структуры металла. В результате холодной пластической деформации наблюдается наклеп, а при горячей деформации — окалина или обезуглероженный поверхностный слой. [c.65]

В процессе механической обработки одновременно с возникновением микронеровностей образуется поверхностный слой с особыми физико-механическими свойствами. Причины этого явления — высокое давление и нагрев при резании, которые приводят к образованию разрывов и трещин в поверхностном слое, к обезуглероживанию и наклепу этого слоя. Вязкие металлы, кроме того, испытывают значительные пластические деформации, вызывающие изменение структуры поверхностного слоя. Толщина этого слоя зависит от материала детали, вида и режима обработки и при грубой механической обработке достигает 0,5—1 мм. [c.29]

При обработке металлов давлением одновременно с изменением формы и размеров исходного материала изменяются также его структура и механические свойства. При этом объем металла, если он ранее подвергался деформации, остается постоянным. [c.297]

Помимо геометрических факторов на образовании неровностей при чистовой обработке давлением сказываются неоднородность формы и размеров неровностей исходной поверхности, дефекты поверхности (риски, вырывы, царапины), дефекты металла (включения, поры), а также дефекты рабочей поверхности деформирующего элемента. При чистовой обработке давлением в результате пластической деформации изменяются не только размеры заготовки, шероховатость поверхности, но и структура, и практически все физико-механические свойства поверхностного слоя металла. При этом чем выше степень деформации, тем на большую глубину распространяется деформированный измененный слой. [c.8]

Обработку металла давлением производят в холодном и горячем состояниях. При холодной обработке давлением одновременно с изменением формы заготовки меняются свойства металла прочность, твердость и упругость увеличиваются, а вязкость, пластичность, стойкость против коррозии и электропроводность понижаются. Изменение свойств вызвано изменением структуры металла зерна металла измельчаются и вытягиваются в направлении течения металла. Такое состояние металла называют наклепом (нагартовкой). Наклеп, повышая твердость и прочность материала, ухудшает его обрабатываемость. Для снятия наклепа и улучшения обрабатываемости металла применяют полный отжиг. [c.129]

При механической обработке деталей в их поверхностных слоях происходят изменения механических свойств и структуры металла под давлением режущего инструмента и под влиянием выделяющейся при резании теплоты. Кроме того, при резании, как при термической и термохимической обработке металлов и нанесении новых слоев (гальванические покрытия, металлизация напылением, наплавка), в деталях развиваются остаточные напряжения. [c.52]

Восстановление изношенных деталей давлением. Поврежденные и изношенные детали можно восстанавливать давлением. Этот способ основан на использовании пластичности металлов, т. е. их способности под действием внешних сил изменять свою геометрическую форму, не разрушаясь. Детали восстанавливают до номинальных размеров при помощи специальных приспособлений, путем перемещения части металла с нерабочих участков детали к ее изношенным поверхностям. При восстановлении деталей давлением изменяется не только их внешняя форма, но также структура и механические свойства металла. Применяя обработку давлением, молено восстанавливать детали, материал которых обладает пластичностью в холодном или нагретом состоянии. Изменение формы детали и некоторых ее размеров в результате перерасп 1еделения металла не должно ухудшать их работоспособность и снижать срока службы. Механическая прочность восстановленной детали должна быть не ниже, чем у новой детали. [c.24]

Термоакустическая обработка (ТАО) — принципиально новая, базирующаяся т современных достижениях газодинамики, теплофизики, аэроакустики и физики твердого тела, технология направленного изменения структуры и физико-механических свойств металлов и сплавов. ТАО представляет собой организованную определенным образом термообработку в сильном акустическом поле звукового диапазона частот. Обработка включает нагрев обрабатываемых деталей до некоторой температуры с последующим охлаждением в резонаторе газоструйного генератора звука в течение нескольких минут При этом охлаждение металла происходит до минусовых температур в пульсирующем газовом потоке при наличии мощных акустических полей с диапазоном дискретных ч астот 700-2500 Гц и уровнями звукового давления свыше [c.200]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Штамповку тол стол истовой стали в горячем состоянии следует производить при интервалах температур, находящихся в зоне выше критических точек Ас и Лсз 2 диаграммы состояния системы железо — углерод. При этих температурах все деформированные зерна успевают полностью раскристаллизоваться, вследствие чего все изменения в структуре металла, вызванные штамповкой обычно в холодном состоянии (наклеп металла), исчезают. Таким образом, обработка давлением при этих температурах позволяет исключить возможность появления трещин вследствие снижения пластических свойств из-за наклепа металла при больших степенях деформации, характерных для штамповки толстого листа. [c.302]

Такой путь эксприментального исследования применяют не только при определении усилий, напряжений и формоизменения, но и при. исследовании влияния условий деформации на изменение свойств и структуры металла. Последнее особенно важно при разработке технологических процессов обработки давлением новых сплавов. [c.282]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...