Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термоциклическая обработка -> Специальные методы термоциклической обработки -> Специальные методы термоциклической обработки

Специальные методы термоциклической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  6  7  8  ...  12  13  14  ...  23  24  25 

новой фазы не только по границам аустенитных зерен, но и на многочисленных дефектах кристаллической структуры, образовавшихся в объеме этих зерен. Так, при ферритно-перлитном распаде деформированного аустенита образуется более дисперсная структура. Эти процессы, способствующие измельчению структурных составляющих, реализуются в различных схемах высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО). Например, в 1972 г. М. Л. Бернштейном с сотрудниками была предложена схема, предусматривающая деформацию в межкритическом интервале температур, закалку и последующий высокий отпуск. Кроме того, известен SHT-процесс, разработанный японской фирмой «Сумитомо», при котором после деформации в межкритическом интервале производится кратковременный нагрев в однофазную у-область, а затем — охлаждение. Наконец, контролируемая прокатка (КП) представляет собой разновидность процесса ВТМО сталей и сплавов. КП характеризуется регламентированными в зависимости от химического состава условиями нагрева металла, температурными и деформационными параметрами процесса и заданными режимами охлаждения металла на различных стадиях пластической обработки. В результате получается структура, при которой увеличиваются прочность и ударная вязкость металла за счет измельчения зерна. Это достигается проведением прокатки в температурной области «заторможенной» рекристаллизации аустенита или двухфазной области при суммарной деформации 60— 70 %. Однако эффекта измельчения, характерного для ТЦО, не достигается, поскольку в принципе используется разовая, однократная фазовая перекристаллизация.

При ОМД в большинстве случаев меняется теплосодержание заготовки. Известно, что деформация металла сопровождается выделением тепла. Вместе с тем имеет место и резкий «провал» температуры в поверхностном слое непосредственно в очаге деформации, например, при прокатке, за счет теплоотвода от горячего раската к холодному деформирующему инструменту. За время пауз между формообразующими операциями происходит разогрев поверхностных слоев за счет внутреннего тепла заготовки. Такое колебание температуры в заданном интервале представляет собой не что иное, как термоцикл. При многократной горячей прокатке циклы охлаждения и нагрева различных слоев металла повторяются. Это явление можно использовать как термоциклическую операцию для сталей, заключающуюся в многократной перекристаллизации или циклировании в области переменной растворимости, выполняемую непосредственно во время формообразующего воздействия. Такая обработка получила название высокотемпературной деформационно-термоциклической обработки (ВДТЦО).

Холодная прокатка и волочение также протекают с изменением температуры заготовки, а именно: после каждого прохода заготовка разогревается, а затем охлаждается на рольганге или барабане. Если предварительно закаленную заготовку, например из дисперсионно-твердеющего сплава, подвергнуть многократному волочению, то может начаться процесс старения, вызванный циклически меняющейся (от протяжки к протяжке) температурой. Кроме того, можно использовать принудительный нагрев между проходами. Этот эффект был положен в основу разработки низкотемпературной деформационно-термоциклической обработки (НДТЦО) сплавов, предусматривающей циклический нагрев заготовки во время деформации или между проходами в области температур искусственного старения.

5.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ЗАГОТОВОК В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ

Для процессов горячей деформации металлов характерна неоднородность температурных полей, обусловленная особенностями теплопередачи и трения на поверхности контакта металла с инструментом. Тепловой процесс при прокатке состоит из двух стадий: охлаждение поверхностных и разогрев внутренних слоев раската непосредственно в очаге деформации и выравнивание температуры по сечению за его пределами. Суммарный тепловой эффект в очаге деформации 6Qд складывается из трех составляющих: тепла пластической деформации Qдеф, тепла трения поверхностейQTp и теплоотвода к деформирующему инструменту

Как указано, тепло пластической деформации распределяется относительно равномерно по сечению полосы, повышая ее среднюю температуру на 5—30 °С и оказывая при этом незначительное влияние на температуру поверхности. Однако авторы обнаружили наличие сильного деформационного разогрева промежуточного слоя, свидетельствующее о неоднородности распределения интенсивности деформации по толщине, характеризующееся тем, что максимум интенсивности деформации смещается в область промежуточного слоя. Такая разница в оценке, очевидно, связана с тем, что в первом случае вели прокатку сравнительно тонких полос толщиной до 2,5 мм и эффект локального изменения температуры использованными средствами зафиксировать не удалось. Тепло трения вызывает локальный эффект и поэтому очень сильно изменяет температуру поверхности, не оказывая влияния на температуру центральных слоев.

Параллельно деформационному разогреву имеет место противоположно направленный тепловой процесс — поглощение тепла деформирующим инструментом. За время нахождения металла в очаге деформации, резкому охлаждению подвергается приконтактный слой полосы толщиной не более 0,1 h, где h — половина толщины образца. Теплоотдача в валках происходит чрезвычайно интенсивно. Однако, хотя температура поверхности металла может понижаться на 200— 500 °С, падение средней температуры полосы в очаге деформации не превышает 20—30 °С. На скоростных станах горячей прокатки изменение средней температуры еще меньше.

Как показывают опыты, прокатка заготовок из молибдена, титана и стали на воздухе сопровождается значительно меньшим охлаждением поверхности, чем в вакууме, что, очевидно, вызвано теплоизолирующими свойствами толстого слоя окалины. Характер изменения температуры поверхности по длине очага деформации у этих материалов также различен. В отличие от молибдена и стали прокатка титана характеризуется выпуклыми кривыми изменения контактной температуры с подъемом в начале дуги захвата и незначительным снижением в конце. Выявленная особенность обусловлена весьма низким значением коэффициента теплопроводности титана, значение которого существенно меньше, чем у молибдена, и значительно ниже, чем у стали. Во время деформации в результате охлаждения поверхностного и разогрева внутренних слоев перепад температуры по сечению увеличивается, достигая максимального значения к моменту выхода из очага деформации. Все это свидетельствует о сложном характере процессов, происходящих на

границе контакта металла с инструментом при горячей прокатке. На теплопередачу в очаге деформации оказывают влияние как физико-механическое состояние поверхности, так и параметры режима прокатки.

По завершении деформации наступает интенсивный отток тепла из внутренних слоев к наружным. При этом изменение теплосодержания заготовки во время паузы определяется излучением и конвекцией:

^Qn= Qизл - Qконв.

Исследование температурного поля в процессе прокатки проводили на заготовках из стали 45 размером 20 4-35X60X160 мм на лабораторном стане ДУО-210. Температуру регистрировали хромель-алюмелевыми термопарами, зачеканенными со стороны боковой поверхности в заготовку на различную глубину от поверхности. Временную развертку значений температуры осуществляли с помощью многоканального шлейфового осциллографа H117. На рис. 5.1 представлены записи изменений температуры металла в очаге деформации и после выхода из него в точках, отстоящих на различном расстоянии от поверхности раската. Особый интерес представляет кривая изменения температуры приповерхностного слоя заготовки. На расстоянии 0,6 мм от поверхности подстуживающее влияние валков очень велико, и температура этих слоев металла при контакте с валками резко уменьшается (до 200 °С примерно за 0,05 с). Обращает на себя внимание подъем температуры на входе и выходе из очага деформации и падение — сразу же за очагом деформации. Это происходит по следующим причинам. Интенсивный отток тепла с поверхности не безграничен и определяется температурами соприкасающихся поверхностей. Исходная температура валков соответствует температуре окружающей среды или близка к ней. К концу очага деформации поверхность валков разогревается и тепло-отвод сильно замедляется. В какой-то момент (зависит от режима прокатки) наступает ситуация, когда тепло от деформации, суммируясь с теплом, поступающим изнутри заготовки, подавляет теплоотвод к валкам и приповерхностные слои раската начинают разогреваться. Зафиксированный небольшой подъем температуры в начале очага деформации, как и в конце очага деформации, связан с интенсивным скольжением металла, причем последнее обстоятельство вносит свой вклад в повышение температуры поверхностных слоев металла на выходе из очага деформации.

Падение температуры за очагом происходит, очевидно, вследствие резко изменившихся условий теплопередачи, а именно: за очагом металл перестает контактировать с разогретыми к этому времени валками, а контактирует непосредственно с окружающей средой. При этом тепло-отвод с поверхности, лишенной окалины, за счет возросшего градиента температуры увеличивается, что и зарегистрировано на кривой. В дальнейшем за счет интенсивного теплового потока изнутри поверхность быстро разогревается, достигая практически значений температуры центральных слоев заготовки примерно за 3 с (перепад температуры составляет всего 15—20 °С).

Термопары, зачеканенные на расстояниях 5,7 и 11,5 мм от поверхности, при определенных условиях прокатки (температура заготовки 850°С, начальная толщина 23 мм, линейная скорость валков 0,3 м/с, обжатие за проход 20 %) зарегистрировали повышение температуры на 15—25 °С. За очагом температура внутренних слоев постепенно понижается. В то же время температура по сечению стремится выравниться, достигая температуры всего на 15—20 °С ниже исходной.

На рис. 5.2 изображены зависимости, характеризующие изменение градиента температуры по сечению (между поверхностью и центром) после выхода из очага деформации. Практически независимо от обжатия время исчезновения градиента примерно одинаково и составляет 2,5— 3 с от начала прокатки. На рис. 5.3 приведены кривые изменения температуры поверхностного слоя заготовки (глубина зачеканки термопар 0,6 мм от поверхности проката) в зависимости от степени деформации за проход. Условия прокатки те же, что и в предыдущем эксперименте. Результаты указывают на существенную зависимость максимального перепада температуры между поверхностными и внутренними слоями металла от обжатия. Так, при степени деформации 25 % этот перепад составил 270 °С, при степени деформации 10% —всего около 100 °С, а при 5% —лишь 15 °С. Дальнейшее выравнивание температуры заготовок происходило так же, как и в предыдущих экспериментах, приблизительно за 3 с.

Изменение температуры в очаге деформации зависит от отношения lд/Hcp, характеризующего форму очага деформации. Ниже представлены данные изменения температуры поверхностного слоя (глубина зачеканки термопар 0,6 мм) в зависимости от lд/Hcp.

С увеличением параметров формы очага ^Т возрастает. Немаловажное значение имеет и температура прокатываемого металла. Так, при прокатке заготовок толщиной 22 мм со степенью деформации 10 % при температуре 795 и 825 °С температура поверхности в очаге деформации снижается на 127 и 108 °С соответственно. Скорость прокатки также оказывает существенное влияние на изменение температуры.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  6  7  8  ...  12  13  14  ...  23  24  25 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.03.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

18 Октября 2017 09:46
”ММК” открывает Исследовательский центр в ”Сколково”

18 Октября 2017 08:57
Загорские трубы будут поставлены для строительства Ленинградской АЭС-2

18 Октября 2017 07:52
В промпорту ”Череповецкого меткомбината” увеличивают площади хранения металлопроката

17 Октября 2017 17:40
Японские портовые запасы алюминия в сентябре 2017 года упали на 2,4%

17 Октября 2017 16:43
”Петропавловск” по итогам 9 месяцев произвел 336 тыс. унций золота

НОВЫЕ СТАТЬИ

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.