Презентация - Загиров Н.Н., Иванов Е.В. Механика сплошных сред. Теория обработки металлов давлением
Подождите немного. Документ загружается.
Термическая обработка после пластической Термическая обработка после пластической
деформации с величиной деформации с величиной ψψ≤≤ψψ* полностью * полностью
устраняет накопленную за процесс устраняет накопленную за процесс
деформации поврежденность деформации поврежденность
микродефектами (микродефектами (∆ψ∆ψ = = ψψ
11
).).
Условие Условие ψψ* * ≤≤ψψ≤≤ψψ** соответствует ** соответствует
образованию в металле энергетически образованию в металле энергетически
устойчивых микропор, не залечиваемых устойчивых микропор, не залечиваемых
полностью при отжиге по принятому режиму полностью при отжиге по принятому режиму
((∆ψ∆ψ < < ψψ
11
).).
После деформации с После деформации с ψψ > > ψψ** возможность ** возможность
устранения поврежденности микродефектами устранения поврежденности микродефектами
при отжиге уменьшается, а при достижении при отжиге уменьшается, а при достижении ψψ = 1 = 1
происходит происходит макроразрушениемакроразрушениеметалла.металла.
Штриховкой показаны области изменения Штриховкой показаны области изменения
величин величин ψψ* и * и ψψ** для различных металлов. ** для различных металлов.
Наличие микродефектов Наличие микродефектов сплошностисплошностиметалла в металла в
некоторых изделиях не всегда приводит к некоторых изделиях не всегда приводит к
снижению эксплуатационных характеристик. снижению эксплуатационных характеристик.
Поэтому при проектировании технологии ОМД Поэтому при проектировании технологии ОМД
следует применять дифференцированный следует применять дифференцированный
подход к назначению деформаций и отжигов подход к назначению деформаций и отжигов
и учитывать условия эксплуатации изделий.и учитывать условия эксплуатации изделий.
Кроме того, известно, что микроскопические Кроме того, известно, что микроскопические
нарушения нарушения сплошностисплошностимогут могут
самопроизвольно развиваться после самопроизвольно развиваться после
прекращения пластической деформации. прекращения пластической деформации.
Это происходит, если материал получил при Это происходит, если материал получил при
обработке высокое значение обработке высокое значение ψψ и еслии если
в металле имеют место значительные в металле имеют место значительные
остаточные напряжения.остаточные напряжения.
Система ограничений по величине Система ограничений по величине ψψ может быть может быть
такой:такой:
1. < 1 –– допускается для изделий, не несущих допускается для изделий, не несущих
значительных нагрузок;значительных нагрузок;
2. ≤ψ** = 0,6…0,8 ––для большинства выпускаемых для большинства выпускаемых
изделий, у которых существуют ограничения по изделий, у которых существуют ограничения по
нижнему пределу прочности, вязкости и нижнему пределу прочности, вязкости и
долговечности;долговечности;
3. ≤ψ* = 0,2…0,4 ––для изделий, работающих в для изделий, работающих в
особенно неблагоприятных условиях. особенно неблагоприятных условиях.
Последнее неравенство можно охарактеризовать Последнее неравенство можно охарактеризовать
как условие получения продукции без как условие получения продукции без
микродефектов микродефектов сплошностисплошностидеформационного деформационного
происхождения.происхождения.
Другой задачей, которую приходится решать Другой задачей, которую приходится решать
при проектировании технологии холодной при проектировании технологии холодной
деформации с отжигами, является выбор деформации с отжигами, является выбор
режима термообработки из условия наиболее режима термообработки из условия наиболее
полного восстановления запаса полного восстановления запаса
пластичности. Для этого следует рассмотреть пластичности. Для этого следует рассмотреть
изменение изменение ψψ во времени при некоторой во времени при некоторой
температуре термообработки, если при температуре термообработки, если при tt = 0= 0, ,
ψψ = = ψψ
11
..
На На рис. 36.2 показана такая временная показана такая временная
зависимость для стали марки зависимость для стали марки 2020 и и
температуры отжига температуры отжига 600 600 °°СС..
Рис. 36.2. Изменение степени использования Изменение степени использования
запаса пластичности во временизапаса пластичности во времени
Самая нижняя кривая при Самая нижняя кривая при ψψ
1 1
= 0= 0 означает, что означает, что
отжиг заготовки для деформации, например, отжиг заготовки для деформации, например,
горячекатаных труб, может привести к горячекатаных труб, может привести к
повышению ее пластичности.повышению ее пластичности.
Если Если ψψ
11
≤≤ 0,2 0,2 ≈≈ψψ*, *, то пластичность в течение то пластичность в течение 22 ч ч
восстановится полностью. Если восстановится полностью. Если ψψ
11
>>ψψ* (* (0,6…0,70,6…0,7) ) ––
пластичность в рассмотренном интервале пластичность в рассмотренном интервале
не восстанавливается.не восстанавливается.
Кривые Кривые ψψ = = ψψ((tt) имеют три характерных участка: ) имеют три характерных участка:
АВАВ –– экспоненциально быстрого восстановления экспоненциально быстрого восстановления
пластичности; пластичности; ВСВС –– значительного замедления значительного замедления
процесса восстановления пластичности и даже его процесса восстановления пластичности и даже его
остановки; остановки; CDCD ––дальнейшего восстановления.дальнейшего восстановления.
Рассмотрение подобных данных при других Рассмотрение подобных данных при других
температурах отжига позволяет избрать температурах отжига позволяет избрать
рациональное время отжига рациональное время отжига tt и его температуру и его температуру ΘΘ..
Расчет Расчет деформируемостидеформируемостиметаллов при металлов при
температурах выше температуры температурах выше температуры
рекристаллизации, когда процессы возникновения рекристаллизации, когда процессы возникновения
субмикросубмикро-- и микродефектов от пластического и микродефектов от пластического
течения сопровождаются их течения сопровождаются их залечиваниемзалечиванием
диффузионным путем и перекристаллизацией, диффузионным путем и перекристаллизацией,
несколько сложней. При этом в условии несколько сложней. При этом в условии
деформирования без разрушения следует учесть деформирования без разрушения следует учесть
торможение разрыхления с помощью функции торможение разрыхления с помощью функции ЕЕ((tt), ),
которая названа функцией наследственности.которая названа функцией наследственности.
Тогда формула запишется в видеТогда формула запишется в виде
Функция Функция ЕЕ изменяется в пределах изменяется в пределах 0 < 0 < EE((tt ))≤≤ 11. .
Для холодной деформации Для холодной деформации ЕЕ((tt) = 1) = 1; чем выше ; чем выше
температура, тем меньше ее значение.температура, тем меньше ее значение.
Для горячей обработки давлением до сих пор не Для горячей обработки давлением до сих пор не
удалось разработать надежных методов удалось разработать надежных методов
количественной оценки показателя пластичности, количественной оценки показателя пластичности,
подобных, например, диаграммам пластичности подобных, например, диаграммам пластичности
для холодной деформации. Это связано со для холодной деформации. Это связано со
сложностью проведения горячих испытаний в сложностью проведения горячих испытаний в
условиях всестороннего сжатия жидкостью условиях всестороннего сжатия жидкостью
высокого давления.высокого давления.
∫
<
λ
=ψ
t
t
EH
0
P
1d
Функция Функция ЕЕ изменяется в пределах изменяется в пределах 0 < 0 < EE((tt ))≤≤ 11. .
Для холодной деформации Для холодной деформации ЕЕ((tt) = 1) = 1; чем выше ; чем выше
температура, тем меньше ее значение.температура, тем меньше ее значение.
Для горячей обработки давлением до сих пор Для горячей обработки давлением до сих пор
не удалось разработать надежных методов не удалось разработать надежных методов
количественной оценки показателя количественной оценки показателя
пластичности, подобных, например, пластичности, подобных, например,
диаграммам пластичности для холодной диаграммам пластичности для холодной
деформации. Это связано со сложностью деформации. Это связано со сложностью
проведения горячих испытаний в условиях проведения горячих испытаний в условиях
всестороннего сжатия жидкостью всестороннего сжатия жидкостью
высокого давления.высокого давления.