 |
Реклама. ООО "ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjeEQVCL
| |
§ 3. Поведение стали при ударной обработке
В процессе изготовления стальных строительных и котельных конструкций приходится осаживать и расклепывать металл в холодном или в горячем состоянии. Поэтому необходимо знать поведение стали при ударной обработке в области различных температур.
Исследования и опыты показывают, что холодное осаживание и расклепывание ударами хорошо переносят, т. е. не разрушаются и не теряют прочности, стали с высокой прочностью, например сталь 10 кп (Ст2 и 20кп), из которой изготовляют заклепки для стальных конструкций и котельных изделий. Относительное удлинение стали Ст2 составляет 26%. Еще большую пластичность имеют алюминиевые заклепки (40%) или заклепки из специальных металлов и сплавов; такие заклепки применяют в самолетостроении и приборостроении.
Фосфор способствует хрупкости стали в холодном состоянии, поэтому в заклепочной стали присутствие фосфора ограничивают величиной не более 0,05%.
С повышением температуры стали ее пластичность повышается. Именно поэтому операции ковки, прокатки, штамповки, клепки стремятся выполнять в горячем состоянии.
При этом нужно отметить следующее. Углеродистая заклепочная сталь в интервале температур 200—300°С снижает свои пластичность и вязкость и при обработке давлением или ударами в ней возникают трещины; это явление принято называть синеломкостью, так как при температуре 295° С чисто обработанная поверхность стали приобретает синий цвет и сталь становится хрупкой (ломкой).
Дальнейшее повышение температуры низкоуглеродистой стали до 500—600° С вызывает снижение ударной вязкости, а если содержание серы в ней превышает 0,05%, то металл будет хрупким и может не выдержать обработки давлением или ударами.
Нагрев низкоуглеродистой стали выше 600° С до 1100° С значительно повышает ее пластичность и в интервале этих температур создаются наиболее благоприятные условия для обработки стали давлением и ударами.
Нагрев выше температуры 1150° С является опасным для стали, так как становится возможным ее пережог, при котором прочность и пластичность остывшего металла резко снижаются и он становится непригодным.
В области температур 600—1100°С низкоуглеродистая сталь удовлетворительно переносит пластические деформации, не требует особо сильных ударов или больших усилий давления и при этом в процессе обработки ударами или давлением в металле не возникают дефекты; по окончании обработки прочность и пластичность остывшей стали не снижаются и остаются на уровне исходных.
Таким образом, из условий прочности заклепок из низкоуглеродистой стали горячую клепку необходимо выполнять в интервале 1100—600° С, не допуская нагрева заклепок выше температуры 1100° С, чтобы не пережечь металл, и заканчивая процесс клепки при температуре не ниже 600° С.
§ 4. Наклеп
Пластинка из мягкой нИзкоуглеродистой стали обычно имеет высокую пластичность и ее не удается переломить при нескольких загибах в противоположные стороны. Но если эту мягкую стальную пластинку положить на наковальню и обстучать молотком по поверхности, то в месте остукивания пластинка переломится с одного перегиба. Получается, что пластичная (мягкая) сталь после остукивания молотком изменилась и стала хрупкой. Что же произошло?
Дело в том, что металлы состоят из мельчайших частиц, нормально занимающих строго определенное положение по отношению друг к другу, т. е. имеющих в нормальном состоянии строго определенное внутреннее строение; между собой частицы связаны силами внутреннего сцепления; при сильном остукивании молотком какого-либо места пластинки происходит внутреннее смещение частиц на этом участке, т. е. искажается внутреннее строение; при этом внутренняя связь между частицами становится напряженной; такое состояние называется состоянием наклепа.
После остукивания пластинки этот участок находится в состоянии наклепа или, как принято говорить, получил наклеп, в результате чего твердость его увеличилась, а пластичность снизилась или, как говорят, материал на этом участке упрочнился.
При очень сильном наклепе искажение внутреннего строения металла может оказаться столь значительным, что нарушится внутренняя связь между частицами металла, в нем появятся мельчайшие трещинки и он окажется негодным к применению. Именно поэтому операции холодной правки, осаживания, расклепывания металла должны производиться осторожными и умеренными по силе ударами, по разным местам, чтобы не вызывать чрезмерный наклеп.
Наклеп появляется не только после ударов, но и при сильном давлении; например, в процессе прокатки на вальцах холодные или недостаточно нагретые стальные листы также теряют пластичность. Холодная клепка давлением на машинах, пробивка отверстий, резка ножницами также сопровождаются наклепом.
Наклепа не получится, если металл обрабатывать давлением в нагретом выше определенной температуры состоянии; для низкоуглеродистой стали такая температура составляет около 860° С. Полученный наклеп можно устранить нагреванием выше определенной температуры (для низкоуглеродистой стали выше 860° С), выдержкой при этой температуре и последующим медленным охлаждением металла; в результате сталь восстанавливает свое первоначальное строение и первоначальные свойст
ва; такое явление называется рекристаллизацией.
Под действием ударов или давления металл может получить наклеп и при этом практически изменить или не изменить свою форму в зависимости от силы ударов или давления. Но если материал изменил свою форму или размеры в холодном состоянии от действия на него нагрузки, то такие изменения обязательно сопровождаются наклепом. Поэтому некоторые изделия после холодной пластической деформации подвергают специальной термической обработке, называемой отжигом, для снятия наклепа и внутренних напряжений.
В заключение отметим, что металл, получивший наклеп, слабо сопротивляется коррозии. Опыт подтверждает это и устанавливает, что на стальной конструкции, работающей во влажном воздухе, первые очаги коррозийных разъеданий появятся на участках, получивших наклеп в процессе изготовления, т. е. на кромках пробитых отверстий, отрезанных механическими ножницами, на заклепках, расклепанных в холодном состоянии. Скорость коррозии (см. далее) на этих участках также будет значительно выше.
§ 5. Черные металлы
Черными металлами называются сплавы железа с углеродом— чугун и сталь. Сталь представляет сплав железа с углеродом при содержании последнего менее 2%; при содержании углерода более 2% сплав называется чугуном.
Чугун
Современное производство черных металлов идет в такой последовательности: из руд выплавляют чугун, который перерабатывают в сталь.
Рудами называют природные соединения того или иного металла с другими химическими элементами, ког
Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdFmBBV |
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ