Лекции каз по тпмп 1-дәріс. Кіріспе
жүктеу/скачать 4.11 Mb. Pdf көрінісі
|
| Деформация жылдамдығы қысыммен өңдегенде металдың илемділігіне әр түрлі әсер
етеді. Белгілі шекке дейін деформация жылдамдығының ұлғаюы илемділіктің төмендеуімен жалғасады. Бұл жылдамдық әрі қарай ұлғайғанда металдың илемділігі артады. Металл деформациясының дәрежесі, әсіресе қысыммен суық өңдеу кезінде деформациялау процесін жүзеге асыру мүмкіндігін анықтайды. Әрбір нақты жағдай үшін деформация дәрежесінің жоғарылауы металл тұтастығының бұзылуымен жалғасады, бұл жарықшақтардың, жыртықтардың және басқа ақаулардың пайда болуын тудырады. Металл температурасының жоғарылауымен оның деформациясының дәрежесі артады. Деформацияланатын денедегі бас кернеулер мен деформациялар сұлбалары 3.4-суретте көрсетілген. Қысыммен өңдеу алдында дайындамаларды қыздыру және оған жалғас құбылыстар Дайындамаларды қыздыру металдың илемділігін жоғарылату есебінен деформацияның аз күштерімен және үлкен дәрежелерімен қысыммен өңдеуге мүмкіндік береді, оның нәтижесінде дайындамалар материалы деформациясына кедергінің шамасы олардың кәдімгі (суық) күйімен салыстырғанда едәуір (10…15 есе) азаяды. Металды қыздыру жауапты операция болып табылады, оған көбінесе алынатын тетіктердің сапасы ғана емес, сонымен бірге аспаптың төзімділігі, өндірістік жабдықтар жұмысының сенімділігі және оның өнімділігі байланысты болады, бұл ақырында өнімнің өзіндік құнына әсер етеді. Қыздыру дайындама қимасы бойынша бірқалыпты температураны, минимум тотығуды және болат дайындаманың көміртексізденуін қамтамасыз етуі тиіс. Дұрыс таңдалған қыздыру технологиясы металды илемді деформациялаудың және салқындатудың оң- тайлы режимімен үйлескенде дайын металл өнімінің барлық сипаттамаларын едәуір дәрежеде жақсартады. Қыздырғанда дайындамалардың бетінде қабыршақ деп аталатын оксидтер қабаты түзіледі, оның қалыңдығы қыздыру температурасына және уақытына, пештің атмосферасына, қорытпаның химиялық құрамына және дайындамалардың пеште орналасуына байланысты болады. Қорытпалар 900…1200 °С температурада аса қарқынды тотығады. Сондай-ақ көміртекті болатты қыздыру дайындаманың беттік қабаты көміртектің 2 мм-ге дейінгі тереңдікке күйіп кетуіне әкеледі. Көміртек құрамының көміртексіздену деп аталатын азаюы болаттың беріктігі мен қаттылығының төмендеуіне әкеледі. Әсіресе көміртексіздену механикалық өңдеуге шағын әдіптері бар және кейіннен шынықтырылатын шағын өлшемді дайындамалар үшін зиянды. От қабырғышығы түзілуін және көміртексізденуді азайту үшін қорғаныш атмосферада 10 немесе вакуумда қыздыруды, жылдамдықтық қыздыруды, қыздырудың алдында дайындаманың бетіне салынатын қорғаныш сеппелер мен жағындыларды қолданады. Жоғары көміртекті және жоғары қоспаланған болат пен жылу өткізгіштігі және илемділігі төмен көптеген күрделі қорытпалар, жарықшақтарды болдырмау үшін баяу қыздыруды талап етеді. Мұндай материалдардан жасалған дайындамаларды температурасы жоғары емес пешке салады, онда дайындамалардың бүкіл көлемі бойында біркелкі қыздырылуы үшін ұстайды да, сонан соң пештің температурасын жоғарылатады. Қыздырған кезде қоспаланған болаттан алынған ірі кесектерді әр түрлі температураларда бірнеше рет ұстауға ұшыратады. Қысыммен өңдеудің алдында металды қыздыру режимін таңдау ұтымды температуралық интервалды (өңдеуді бастау мен аяқтау температураларын) және қыздыру уақытын анықтаудан тұрады. Болат дайындамаларды қысыммен өңдеудің температуралық интервалының төменгі қыры 727 °С жоғары болады, ал жоғарғы қыры балқу басталған температурадан 100…150 о С-ға төмен болуы тиіс. Аса жоғары температураларға дейін қыздырғанда металда ақаудың екі түрі пайда болады – аса қыздыру және аса күйдіру. Аса қыздырғанда металл түйіршіктерінің өлшемдері ұлғаяды, илемділігі төмендейді және механикалық қасиеттері нашарлайды. Кейбір болат үшін ақаудың бұл түрін қысыммен және қалыптандырумен қосымша өңдеу арқылы жоюға болады. Аса күйдіру – металдың балқу температурасына жақын температураларға дейін қызған кезінде түйіршіктер шекаралары бойында тотығуы. Нәтижесінде түйіршіктер арасындағы байланыс бұзылады да, металл қысыммен өңдегенде бұзылады. Аса күйдіру түзетілмейтін ақау болып табылады. Аса күйдірілген дайындамаларды қайта балқытуға ұшыратады. Қысыммен өңдеудің температуралық интервалдары басты түрде қорытпалардың химиялық құрамына байланысты болады. Әрбір болатқа белгілі қыздыру температурасы сәйкес келеді. Бас-тапқы өңдеу температурасын мына формула бойынша анықтайды: t н = аt пл , мұнда t пл – қорытпаның балқу температурасы (күй диаграммасынан алынады); а – температураның төмендеу коэффициенті (а = 0,85…0,95). Көміртекті болатты соғуды немесе илемдеуді аяқтағандағы температура олардың құрамындағы көміртекке байланысты мына формула бойынша анықталады: t к ≈ 0,7 t пл . Болаттан жасалған дайындамаларды қысыммен ыстықтай өңдеудің температуралық аймақтарын қорытпалар күйі диаграммасының Fe-C учаскесі бойынша анықтауға болады (3.6- сурет). Диаграммадан төмен көміртекті болатты өңдеудің кең (550 о С дейін) температуралық интервалы 2 бар. 1-аймақ – металды аса күйдіру облысына, ал 3-аймақ аса қыздыру облысына сәйкес келеді. Мүмкін температурадан (4-аймақ) төмен температурада қысыммен өңдеудің аяқталуы металдың қақталуына – кристалсыздандырып жасыту жолымен түзетілетін ақауға әкеледі. Мысалы, көміртекті болаттан қақталған тетіктерді 600…650 о С дейін қыздырады, берілген температурада ұзақ ұстайды және ауада салқындатады. Қыздыру уақытын екі қарама-қайшы талаптардан алып анықтайды. Бір жағынан, қабыршықтың түзілуін азайту және өнімділігін жоғарылату мақсатында оның жылдамдығын ұлғайтып, қыздыру уақытын қысқарту қажет, екінші жағынан (жарықшақтардың түзілуін бол- дырмау үшін) қыздыру жылдамдығын азайту және оның ұзақтығын ұлғайту қажет. Соңғысы әсіресе жоғары қоспаланған қорытпалардан үлкен қималы дайындамалар жасау үшін маңызды. Қимасы 100 мм 2 дейінгі көміртекті болаттан жасалатын дайындамалар қыздырудың жоғары жылдамдығына жол береді және оларды суық күйінде температурасы 1300 о С дейінгі пешке салуға болады. Бұл жағдайда қыздыру уақытын Т (сағ) Н.Н. Доброхотовтың формуласы бойынша анықтауға болады: Т = αkD, мұнда k – болаттың маркасына байланысты коэффициент (көміртекті және төмен қоспаланған болат үшін k = 10, жоғары көміртекті және жоғары қоспаланған болат үшін k = 20); D – дайындама квадратының диаметрі немесе қабырғасы, м; α – дайындамаларды пеште төсеу тәсілін есепке алатын коэффициент (3.7-сурет). Дайындамалар пешке неғұрлым тығыз салынса (l ара қашықтығы кем), α коэффициенті соғұрлым артық және дайындамаларды қыздыру ұзағырақ. 11 1 – аса күйдіру аймағы; 2 – қысыммен ыстық өңдеу интервалы; 3 – аса қыздыру аймағы; 4 – қақталма аймағы 3.6-сурет – Болаттан жасалған дайындамаларды қысыммен ыстық өңдеудің температуралық аймақтары D – дайындама қимасы квадратының диаметрі немесе қабырғасы; l – дайындамалар арасындағы ара қашықтық 3.7-сурет – Дайындамаларды пеште төсеу тәсіліне байланысты α коэффициентінің мәндері Қыздыру жылдамдығы жоғары болғанда термиялық кернеулердің пайда болуы нәтижесінде олардың бұзылу мүмкіндігін болдырмау үшін жоғары қоспаланған болаттан жасалған дайындамаларды екі кезеңмен қыздырады. Алдымен оларды 650 о С дейін баяу қыздырады, сонан кейін қорытпаның илемділігі артқанда, ыстық илемді деформация температурасына дейін үлкен жылдамдықпен түпкілікті қыздырады. Жалпы қыздыру уақыты Т жүктеу/скачать 4.11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|