Сущность обработки металлов давлением.

Обработка металлов давлением.

Сущность обработки металлов давлением.

Обработка металлов давлением (ОМД) обеспечивает нужное формоизменение металла благодаря его способности по пластичному деформированию. ОМД может выполнятся в холодном и горячем состоянии. Холодная деформация требует удельных (на единицу объема) усилий.Это связано с тем, что холодный металл значительно прочнее горячего.Кроме того при холодной деформации он упрочняется -наклепывается. Поэтому холодной деформации подвергают небольшие объемы пластичного металла(небольшие детали, гайки, болты и т.п.).Преимущество холодной деформации - отсутствие окисления, температурных колебаний размеров.В результате выше качество поверхности и точность размеров деформированной заготовки.

Горячая деформация осуществляется при нагревании металла выше температуры рекристаллизации (t_p.^oc).Рекристаллизация - структурные (внутренние) изменения в металле, устраняющие эффекты наклепа.

Температуру рекристаллизации (T_p^oK) можно ориентировочно определить по формуле

T_p.^oK=0.4-0.7 T_пл, ⁰K,

Где T_пл, ⁰K-температура плавления металла в ^оК.Зная T_пл, ⁰K, не трудно определить t_p.^oс =T_p.^oK-273^ос.Минимальное значение коэффициента(0, 4)-для чистых металлов, с увеличением легирующих, обычно тугоплавких коэффициент увеличивается.При горячей деформации нагревают значительно (300-500⁰с) выше t_p^oc. Чем выше температура нагрева металла, тем ниже его прочность (ниже сопротивление деформации) и выше пластичность.Поэтому деформацию в позволяющем большинстве случаев делают горячей.Высокая температура нагрева исключает охлаждения деформированного металла ниже температур рекристаллизации.Наклеп, возникающий в самом процессе деформации устраняется сразу после ее прекращения.Чтобы наклеп при деформации не достиг больших значений деформацию делают дробной: в перерывах между двумя обжатиями металл рекристализуется.Недостатками горячей деформации является: окисление поверхности заготовки, пониженная, в сравнении с холодной деформацией, точность размеров.

Как при горячей, так и при холодной деформациях в металле формируется волокнистость. Ее появления вызваны вытягиванием вдоль деформации дендритов и неметаллических включений. Если основные напряжения при работе детали направлены вдоль волокон, изгибают или скручивают их, то волокнистость повышает работоспособность деталей. При напряжениях, действующих на разрыв или срез волокон, она снижает работоспособность.

О показателях деформации судят по изменению геометрических размеров деформируемой заготовки:

относительное обжатие E= ((H_исх-H _кон) /H_исх)*100%

вытяжка m=L_кон/L_исх*100%=F_исх /F_кон*100%

Здесь H-высота, L-длина, F-площадь поперечного сечения, исх - исходное, кон -конечное. m обычно в пределах 1.1-1.6 за обжатие.Оно тем больше, чем пластичней металл и ниже его склонность к наклепу.

Применяют следующие основные виды деформации:

прокатка- деформация между вращающимися валками;

прессование - выдавливание металла из полости (контейнера) через отверстие;

волочение- протягивание металла через отверстие;

ковка - деформация между двумя бойками;

штамповка объемная - деформация в полости, образуемой двумя штампами;

штамповка листовая - деформация листового металла.