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

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

24 Февраля 2017 17:21
Автомобили против пней

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

25 Февраля 2017 09:36
Канадский экспорт железной руды в декабре 2016 года упал на 6,1%

25 Февраля 2017 08:09
”УВЗ” обеспечен экспортными заказами на три года вперед

25 Февраля 2017 07:59
На ”ЧТЗ” разожгли новые котлы

24 Февраля 2017 17:27
”ПГК” увеличила объемы перевозок черных металлов на платформах из Западной Сибири

24 Февраля 2017 16:44
Бразильские продажи плоского проката в январе выросли на 8,1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

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

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

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.