Обработка металла давлением. Прокатка. Штамповка. Волочение. Прессование.

Обработка металлов давлением – это придание материалу требуемой формы, размеров и физико-механических свойств без нарушения его сплошности путем пластической деформации. Обработка металлов давлением основано на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело внешних тел.

Прокатка- процесс обжатия заготовки между вращающимися валками с целью придания ей необходимой формы и размеров. Может быть продольной, поперечной, поперечно-винтовой, косой.

Штамповка- способ изготовления изделий давлением с помощью специального инструмента (штампа), рабочая полость которого определяет конфигурацию конечной штамповки(изделия). Различают объемную и листовую штамповку. При объемной штамповке используют сортовую или профильную заготовку, при листовой штамповке характерно получение различных корпусных изделий.

Волочение. Сущность процесса волочения состоит в деформации металла путем протягивания его через сужающийся по длине канал круглого, квадратного или более сложного профиля. Волочильный инструмент, волоку, изготавливают из закаленной стали, твердых сплавов, а для прецизионных изделий - из алмаза.

Прессование - процесс выдавливания находящегося в полости контейнера металла через выходное отверстие – очко матрицы. Существует два виды прессования: прямой и обратный.

Прессование чаще всего применяют для обработки цветных металлов, в том числе тугоплавких и сплавов на их основе, реже стали. Инструмент для прессования состоит из контейнера 2, матрицы 4, пуансона 1 (штемпеля), иглы 5 и иглодержателя.

Сущность понятия термическая обработка. Виды термической обработки.

Термитческая обработка – технологический процесс, состоящий из совокупности операций нагрева и выдержки, охлаждений изделий из металлов и сплавов, целью которого является изменение их структуры и свойств. Основными факторами термической обработки является температура и время.

Виды:

1. Термическая обработка. Только термическое воздействие на металл или сплав.

2. Термомеханическая обработка. Сочетание термического воздействия и пластической деформации.

3. Химико-термическая обработка. Сочетание термического и химического воздействия.

Отжиг стали. Виды отжига.

Отжигом называется процесс термической обработки, состоящий в нагреве металла до определенной температуры, выдержке и последующем, как правило, медленном охлаждении (в печи) с целью получения более равновесной структуры. На практике различают отжиг I и II рода, что обусловлено назначением и особенностями их исполнения.

Отжиг первого рода. Это отжиг при котором не происходит фазовых превращений, а если они имеют место, то не оказывают влияния на конечные результаты, предусмотренные его целевым назначением. Различают следующие разновидности отжига первого рода: гомогенизационный и рекристаллизационный.

Гомогенизационный - это отжиг с длительной выдержкой при температуре выше 950?С (обычно 1100-1200?С) с целью выравнивания химического состава.

Рекристаллизационный - это отжиг наклепанной стали при температуре, превышающей температуру начала рекристаллизации, с целью устранения наклепаи получение определенной величины зерна.

Отжиг второго рода. Это отжиг, при котором фазовые превращения определяют его целевое назначение. Различают следующие виды: полный, неполный, диффузионный, изотермический, светлый, нормализованный (нормализация), сфероидизирующий (на зернистый перлит).

Полный отжиг производят путем нагрева стали на 30-50 °С выше критической точки, выдержкой при этой температуре и медленным охлаждением до 400-500 °С со скоростью 200 °С в час углеродистых сталей, 100 °С в час для низколегированных сталей и 50 °С в час для высоколегированных сталей. Структура стали после отжига равновесная, устойчивая.

Неполный отжиг производится путем нагрева стали до одной из температур, находящейся в интервале превращений, выдержкой и медленным охлаждением. Неполный отжиг применяют для снижения внутренних напряжений, понижения твердости и улучшения обрабатываемости резанием

Диффузионный отжиг. Металл нагревают до температур 1100-1200?С, так как при этом более полно протекают диффузионные процессы, необходимые для выравнивания химического состава.

Изотермический отжиг заключается в следующем: сталь нагревают, а затем быстро охлаждают (чаще переносом в другую печь) до температуры, находящейся ниже критической на 50-100?С. В основном применяется для легированных сталей. Экономически выгоден, так как длительность обычного отжига (13 - 15) ч, а изотермического отжига (4 - 6) ч

Сфероидизирующий отжиг (на зернистый перлит) заключается в нагреве стали выше критической температуры на 20 - 30 °С, выдержке при этой температуре и медленном охлаждении.

Светлый отжиг осуществляется по режимам полного или неполного отжига с применением защитных атмосфер ил в печах с частичным вакуумом. Применяется с целью защиты поверхности металла от окисления и обезуглероживания.

Нормализация - заключается в нагреве металла до температуры на (30-50)?С выше критической точки и последующего охлаждения на воздухе. Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали. Вместо отжига низкоуглеродистые стали подвергают нормализации. Для среднеуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо закалки и высокого отпуска. Высокоуглеродистые стали подвергают нормализации с целью устранения цементитной сетки. Нормализацию с последующим высоким отпуском применяют вместо отжига для исправления структуры легированных сталей. Нормализация по сравнению с отжигом - более экономичная операция, так как не требует охлаждения вместе с печью/