Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Газовая резка -> Влияние резки на состав и структуру металла

Влияние резки на состав и структуру металла

 

Установлено, что состав металла на поверхности реза и на некоторой глубине от этой поверхности, как правило, отличается от состава разрезаемого металла. Так, например, при резке сталей, легированных С, Ni, Сu, Сг, Si, Мn, имеет место обогащение поверхностных слоев вблизи реза углеродом, никелем и медью, обеднение хромом и кремнием, а содержание марганца при его небольшом количестве в стали остается примерно на исходном уровне. Такое изменение состава на кромках реза определяется взаимодействием разрезаемого металла с контактирующей с ним средой.

 

В связи с тем, что процессы окисления металла при резке не доходят до конца (в шлаке имеется некоторое количество неокисленного железа - см. табл. 12), происходит перераспределение кислорода между отдельными элементами, находящимися в реакционном пространстве, в зависимости от их степени сродства к кислороду. При этом происходит как бы выборочное окисление элементов с большим сродством к кислороду по сравнению с основой сплава (железом), а элементы с меньшим сродством к кислороду окисляются в меньшей степени. Так, при резке никелевой стали (Niо.м=3,5%) в шлаке при пересчете на металлическую основу никеля оказывается меньше, чем его было в стали (Niш(м)=3%). В результате этого на кромках реза относительное количество Ni растет, и он за счет диффузии проникает в прилегающие к поверхности реза участки металла. Также в стали распределяется и медь. Общий характер распределения элемента с более низкой степенью сродства к кислороду, чем у основы сплава, вблизи кромки реза представлен на рис. 84 кривой 1.

 

Элементы с большим сродством к кислороду, чем Fe, будут выгорать сильнее. На поверхности реза их концентрация понижается, в связи с чем из объемов металла, находящихся вблизи кромки реза, появляется диффузионный ток, приводящий к конечному распределению элемента, представленному на рис. 84 кривой 2. По такой закономерности изменяется содержание Si и Сг в разрезаемой стали, а также Мn при большом его количестве; при малой концентрации содержание Мn практически может оставаться на одном и том же исходном уровне.

Наиболее сложным является поведение углерода. Углерод как элемент с большим, чем железо, сродством к кислороду должен выгорать (рис. 84 кривая 2). Такой процесс происходит на месте непосредственного контакта струи кислорода с металлом (рис. 85). Однако позади режущей струи кислорода поверхность металла, нагретая почти до температуры плавления, подвергается воздействию газов, содержащих углеродистые соединения (СО, С02). В результате этого воздействия происходит поверхностное науглероживание металла и диффузионное проникновение углерода в металл, прилегающий к кромке реза. Наиболее интенсивно процесс науглероживания происходит при применении горючих, содержащих углерод (С2Н2, СН4, бензин и др.), и в меньшей степени при горючих, не дающих СО и СО2 .(водород). Однако и в этом случае образуется СО в результате сжигания углерода разрезае мого металла (см. рис. 85). Наибольшее науглероживание имеет место при применении подогревательного ацетилено-кислородного пламени с избытком ацетилена. Лучшие результаты (меньшее науглероживание) получаются при применении пламени с избытком кислорода, хотя и в этом случае науглероживание имеет место, особенно в нижней части разреза, где в результате выгорания углерода по всей толщине металла постепенно накапливаются газы, содержащие углерод.

Результат сложения процессов выгорания углерода и науглероживания (рис. 86) в зависимости от размеров слоя металла, в котором будут происходить диффузионные перемещения углерода, дает изменение концентрации С в двух вариантах (1 и 2 на рис. 86). Более обычным (во всяком случае для нижней части реза у выхода струи) является конечное распределение углерода, показанное кривой 1. Зона переменного содержания углерода обычно не превышает 0,3-0,35 мм.

Вместе с тем, в слое металла вблизи поверхности реза обнаруживается и некоторое повышение содержания кислорода. Глубина этого слоя обычно невелика (0,02-0,05 мм). Глубина зоны переменной концентрации Ni, Сr и других легирующих элементов у кромки реза составляет до 0,2 мм.

В связи с большой скоростью охлаждения кромка реза закаливается и получает высокую твердость, вследствие чего плохо обрабатывается режущим инструментом. Закалка может быть в некоторой ступени уменьшена применением в качестве горючего водорода или подогревательного углеводородного пламени с избытком кислорода. Такое пламя в резаках с общим питанием кислородом регулируется при открытом вентиле кислорода режущей струи. В противном случае перераспределение кислорода при резке может изменить состав пламени, обогащая его горючим.

Характер изменения структуры вблизи поверхности реза зависит от состава металла и характера воздействующего на него термического цикла.

Термический цикл при резке аналогичен термическому циклу при дуговой сварке; в связи с этим структура металла вблизи реза подобна структуре металла околошовной зоны при сварке. При резке низкоуглеродистых сталей вблизи кромки наблюдается крупное зерно, далее от кромки реза зерна имеют меньший размер (в связи с термическим воздействием типа нормализации), затем идет зона неполной перекристаллизации, а для холоднокатаных сталей и зона рекристаллизации. Слой вблизи поверхности реза в связи с науглероживанием может иметь структуру закаленной углеродистой стали.

Стали, закаливающиеся при жестких режимах сварки, т. е. стали с низкой критической скоростью закалки (углеродистые с содержанием С 0,35% и более, низколегированные с содержанием С более 0,2% и др.) закаливаются и в зоне термического воздействия резки. В некоторых случаях, в связи с необходимостью предотвращения трещин вблизи поверхности реза или исключения высокой твердости и низкой пластичности в этой зоне, при резке приходится принимать соответствующие технологические меры: предварительный подогрев металла (иногда тем же резаком) или снижение скорости охлаждения посредством дополнительного источника нагрева, перемещаемого позади основного резака, выполняющего резку (например, дополнительного резака, сжигающего тонкий слой металла с уже отрезанной кромки).

Характер изменения твердости вблизи поверхности реза при резке конструкционных сталей на основании исследований Г. Б. Евсеева приведен на рис. 87.

Исследования образцов низкоуглеродистой стали на загиб с растяжением отрезанной кромки показали, что пластичность металла сохраняется в большей степени, чем у металла кромки после отрезки гильотинными ножницами. Однако при резке достаточно большой толщины (примерно более 80 мм) степень науглероживания кромок может быть столь значительной, что приводит к заметному снижению пластических свойств металла главным образом с образованием закаленных структур на гребнях бороздок. Для снижения твердости в таких случаях можно применять низкотемпературный местный отпуск при 300° С, например, специальной горелкой.

Таким образом, установлено, что существовавшее длительное время представление о недопустимом ухудшении свойств металла у кромки реза, выполненного кислородом, является неправильным. Поэтому для обеспечения необходимой точности форм, размеров и элементов точности самой кромки при резке как деталей машин, так и заготовок для сварных конструкций, последующая механическая обработка (применяемая в ряде производств и для обычных сталей) является, как правило, излишней. Так, качество сварных швов при кромках после резки и тщательного удаления шлака (а иногда и местных неровностей, вызванных отклонениями от нормального выполнения резки) оказывается таким же, как и после механической обработки кромок.

В некоторых случаях для свободных кромок деталей, вырезанных газовой резкой и предназначенных для работы на знакопеременные нагрузки (а иногда и на растяжение), рекомендуется сошлифовывание бороздок на поверхностях реза на глубину 0,5- 1,0 мм и закругление острых кромок для повышения работоспособности и ограничения возможности образования трещин в условиях эксплуатации таких деталей.

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.06.08   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

01:21 Лист сталь 10Х23Н18 (AISI 310S)

01:20 Лист сталь 08Х17Н13М2Т (AISI 316)

01:18 Лист сталь 08Х17Т

01:17 Лист сталь 12Х13

00:43 Лист сталь 15Х5М

23:55 Лист сталь AISI 310S

23:47 Лист сталь 20Х13Н18

23:46 Лист сталь AISI 316Ti

23:37 Лист 40Х стальной горячекатаный

13:03 Прием металлолома, Покупка и вывоз металлолома.

НОВОСТИ

11 Декабря 2017 17:06
Инновационное строительное оборудование

8 Декабря 2017 11:54
Самодельные прицепы-самосвалы для легковых автомобилей (22 фото, 1 видео)

11 Декабря 2017 17:46
Колумбийский экспорт ферроникеля за 10 месяцев упал на 17,5%

11 Декабря 2017 16:42
”ВСМПО-Ависме” снизят налог на прибыль

11 Декабря 2017 15:27
Китайский экспорт стали за 11 месяцев упал на 30,7%

11 Декабря 2017 14:22
Погрузка на ”ВСЖД” за 11 месяцев выросла на 2,6%

11 Декабря 2017 13:30
Бразильский экспорт марганцевой руды в ноябре упал на 19%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Строительная экспертиза - основные направления

Бизнес с использованием франшизы

Бытовки – особенности и назначение

Хроматографы и комплектующие к ним

Автоматическое оборудование пожаротушения

Компания «МеталлСтрой» выводит сервис на новый уровень

Особенности и классификация некоторых типов металлолома

Утепление окон к зиме

Почему компании выбирают грузовые авиаперевозки

Приборы для контроля качества изделий металлообработки

Мягкие кушетки и диваны в интерьере дома

Арматура - происхождение и применение

Особенности и классификация стальных труб

Некоторые аспекты выбора квартир

Системы очистки воды в бассейнах

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.