Нагрев металлов перед обработкой давлением

Каждый металл должен быть нагрет до вполне определенной максимальной температуры. Если нагреть 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. Ниже температуры пережога находится зона перегрева. Явление перегрева заключается в резком росте размеров зерен. Механические свойства изделия, полученного обработкой давлением из перегретой заготовки, оказываются низкими. Брак по перегреву в большинстве случаев можно исправить отжигом. Однако для некоторых сталей (например хромоникелевых) исправление перегретого металла сопряжено со значительными трудностями, и простой отжиг оказывается недостаточным.

Максимальную температуру нагрева, т.е. температуру начала горячей обработки давлением, следует назначать такой, чтобы не было пережога и перегрева. Заканчивать горячую обработку давлением следует также при вполне определенной температуре, ниже которой пластичность вследствие упрочнения падает и в изделии возможно образование трещин. Но при высоких температурах заканчивать деформирование нецелесообразно. В этом случае после деформирования получается крупнозернистая структура, характеризующаяся низкими механическими свойствами. Каждый металл и сплав имеет свой строго определенный температурный интервал горячей обработки давлением. Для углеродистых сталей температурный интервал нагрева можно определяют по диаграмме состояния в зависимости от содержания углерода. Например, для стали 45 температурный интервал 1200-750" а для стали У10 1100-850 °С. Заготовка должна быть равномерно нагрета по всему объему до требуемой температуры. Разность температур по сечению заготовки приводит к тому, что между более нагретыми поверхностными слоями металла и менее нагретыми внутренними слоями возникают напряжения. Последние тем больше, чем больше разность температур по сечению заготовки. Разность температур по сечению увеличивается с повышением скорости нагрева, поэтому существует допустимая скорость нагрева. С увеличением времени нагрева, увеличивается окисление поверхности металла кислородом воздуха. В результате на поверхности стальной заготовки образуется окалина - слой, состоящий из оксидов железа. Кроме потерь металла с окалиной, последняя, вдавливаясь в поверхность заготовки при деформировании, вызывает необходимость увеличения припусков на механическую обработку, увеличивает износ деформирующего инструмента. При высоких температурах на поверхности стальной заготовки окисляется не только железо, но и углерод, обезуглероживание. Толщина обезуглероженного слоя достигает 1,5-2 мм.

Дата добавления: 2014-01-05