ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

С. И. Губкин [1] различает четыре вида деформации при обработ­ке металлов давлением: 1) холодную деформацию; 2) неполную холодную (подобную холодной); 3) неполную горячую; 4) го­рячую.

При холодной деформации происходит упрочнение, искаже­ние решетки, полностью отсутствуют процессы разупрочнения (возврат, рекристаллизация), не происходит залечивания нару­шений внутри- и межзеренных, так как не действуют механизмы термической пластичности. В результате холодной деформации плотность и пластичность уменьшаются, металл охрупчивается, при высоких степенях деформации образуется текстура. Кроме этого, происходит изменение других физических и химических свойств.

При холодной деформации температура не должна быть вы­ше 0,3 .

При горячей деформации металл разупрочняется с такой ско­ростью, при которой не происходит упрочнения в результате де­формации. Металл уплотняется, литая структура разрушается, образуются новые рекристаллизованные равноосные зерна; нару­шения границ зерен залечиваются в результате действия меха­низмов термической пластичности. При очень малых скоростях и степенях деформации горячая деформация происходит при тем­пературе выше 0,7 .

Практически трудно создать условия для холодной и горячей обработки давлением в чистом виде. Поэтому при обработке ме­таллов давлением часто наблюдается неполная холодная и не­полная горячая деформации.

При неполной холодной деформации наряду с упрочнением происходит частичное разупрочнение в результате возврата, вы­званного разогревом из-за выхода тепла.

Для металла после неполной холодной деформации характер­ны свойства металла, получившего низкотемпературную обработ­ку после холодной деформации. Температура неполной холодной деформации равна 0,3 0,5 .

К неполной холодной деформации можно отнести так называ­емую теплую деформацию, при которой металл нагревают от внешних источников. Теплая прокатка тонких листов и лент и теп­лое волочение применяют при обработке труднодеформируемых сплавов, имеющих в холодном состоянии повышенное сопротив­ление деформации и пониженную пластичность. Подогрев до не­высоких температур при теплой деформации, не вызывая окисле­ния поверхности, что характерно для горячей деформации, не­сколько снижает сопротивление деформации и, что очень важно, повышает пластичность из-за появления новых систем сколь­жения.

В результате неполной горячей деформации рекристаллиза­ция и разупрочнение проходят не полностью, структура металла получается рекристаллизованной с наличием деформированной. Температура неполной горячей деформации равна (0,5 0,7) _. Неполная горячая деформация из-за неоднородности структуры приводит к пониженным механическим свойствам и поэтому нежелательна.

Приведенные выше температурные интервалы видов дефор­мации являются ориентировочными. Вид деформации зависит не только от температуры, но и от скорости и степени деформации.

Так, при высокой степени и скорости деформации при началь­ной температуре металла значительно ниже 0,3 Т_пл деформация получается неполной холодной. Для нее характерно частичное разупрочнение в результате большого выхода тепла из-за высо­кой степени деформации и малые потери тепла из-за высокой скорости деформации. Горячая деформация с высокими степеня­ми и скоростями будет неполной, так как упрочнение в результа­те деформации происходит при температурах выше 0,7 Т_пл.

Влияние степени и скорости деформации на упрочнение при горячей деформации особенно сильно проявляется при обработ­ке сплавов с пониженной скоростью и повышенной температурой рекристаллизации. Это характерно, например, для нержавеющих сталей аустенитного класса. Такие сплавы имеют высокое дина­мическое сопротивление деформации.

Правильным термомеханическим режимом горячей деформа­ции нужно добиваться отсутствия упрочнения и полной рекрис­таллизации в результате деформации, несмотря на неизбежное упрочнение в процессе деформации.

Рассмотренные температурные условия разных видов дефор­мации позволяют уточнить понятия «холодная и горячая дефор­мации». Температурный интервал того или иного вида деформа­ции зависит от температуры плавления. Принимать деформа­цию без нагрева (при комнатной температуре) за холодную нельзя.

Допустим, что происходит деформация олова, свинца и техни­ческого железа без нагрева при 25° С. Определим сходственные (гомологические) температуры этих металлов при 25° С, прини­мая температуру плавления олова 505° К (232° С), свинца 600° К (327° С; и железа 1800°К (1530° С). Тогда получаем сходствен­ные температуры 0,59 для олова, 0,5 для свинца, 0,165 для желе­за. Следовательно, температура 25° С для олова и свинца явля­ется температурой неполной горячей деформации, а для железа (при малых степенях и скоростях деформации) — температурой холодной деформации.

Это подтверждают экспериментальные данные. Так, олово и свинец не наклёпываются при обработке давлением при комнат­ной температуре. Сопротивление деформации их зависит от ско­рости деформации, т. е. олово и свинец ведут себя как железо при температурах (0,5 0,6) , равных 900—1080° К (630—810° С).

В последнее время развивается новый способ упрочнения — термомеханическая обработка. Различают два основных вида термомеханической обработки — высокотемпературную (ВТМО) и низкотемпературную (НТМО). При высокотемпературной тер­момеханической обработке сталь, нагретую выше точки Ас₃, де­формируют, немедленно закаливают во избежание рекристалли­зации аустенита и затем отпускают. При низкотемпературной термомеханической обработке сталь обрабатывают давлением в состоянии переохлажденного аустенита (400—500° С).

В результате термомеханической обработки по сравнению с обычной термической обработкой повышаются показатели проч­ности и особенно сильно показатели

вязкости —ударная вяз­кость, удлинение и сужение площади.

Причина повышения механических свойств при термомехани­ческой обработке состоит в том, что из деформированных зерен аустенита образуются более мелкие пластинки

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: