<<
>>

Е. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ПРИ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКЕ

  ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПРИ ХОЛОДНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ

При повышении степени деформации в холодном состоянии твердость, предел упругости, предел текучести, предел прочности материала увеличиваются, а вязкость, выраженная удлинением и сужением, уменьшается.

Ho величина изменения свойств зависит не только от значений деформации, а в большей степени определяется химическим

составом материала. Предварительная обработка, вернее структурное состояние, также оказывает существенное влияние на изменение прочностных свойств при деформации. У сталей с увеличением перлитного числа уменьшается воздействие деформирования на изменение механических свойств. У нелегированных сталей при наличии сфероидального цементита получается меньшее увеличение прочности и падение удлинения и сужения, чем при пластинчатой перлитной структуре. Ниже приводится ряд примеров, иллюстрирующих изменение свойств при холодной объемной штамповке.

а)              Процесс упрочнения различных материалов

Судя по фиг. 119—122, материалы упрочняются при формоизменении в различной мере. Помимо различий в начальной прочности исходного материала кривая упрочнения характеризует большую или меньшую интенсивность этого процесса. Здесь же ясно видно влияние примесей, которые способствуют повышению значения прочности независимо от того, являются ли они случайными включениями (например, А198 в сравнении с А199.5) или преднамеренными легирующими элементами (латунь и нейзильбер в сравнении с медью.)

б)              Упрочнение при различных методах формообразования

Интересное сравнение приведено на фиг. 123, где представлены процессы изготовления болтов и соответствующие им деформации и увеличение твердости. Здесь показаны не только высаженные болты, но и'болты, изготовленные новыми методами (редуцированием, выдавливанием). Например, при выдавливании болтов можно достигнуть при соответствующем выборе размеров материала весьма высокой прочности изделия, значительно превосходящей прочность исходного материала.

На фиг. 124 показано распределение изосклер в головке болта, высаженной вхолодную из стальной проволоки марки St 34.13 с пределом прочности 45 кГ/мм2 при средней степени деформации 70%. При этом образцы деформировались один — статически, а другой — ударной нагрузкой. При испытаниях на растяжение образца, полученного статической высадкой, максимальное значение предела прочности доходило в отдельных местах до 104 кГ/мм2, а в образце, полученном динамической высадкой, — до 114 кГ/мм2. Результаты 250 испытаний показали, что средний предел прочности равен 92—

95 кГ/мм2, что более чем вдвое превосходит предел прочности материала в недеформированном состоянии.

При .изготовлении болтов путем комбинации выдавливания стержня и высадки головки при выборе диаметра заготовки необходимо пользоваться схемой и формулами, приведенными на фиг. 125. Правильно выбрав диаметр исходного материала, можно получить примерно равные значения твердости и прочности на всех участках болта.

Фиг. 121.              Фиг. 122.

Кривые упрочнения различных сталей и цветных .металлов.



Правда, как показало па фиг. 126, условие равномерной твердости в достаточной мере все же не выдерживается. При величине деформации, равной приблизительно 46%, прочность на разрыв (при пере-

Фиг. I27. Деформации, упрочнение, величина отхода материала, схема процесса при изготовлении гаек методом Вотербери.

счете со значений твердости) колеблется для головки в пределах от 78 до 102 кГ/мм2, а для стержня — от 66 до 102 к Г /мм'2.

Твердость или соответственно прочность падает скачкообразно, особенно на конце стержня.

Величины деформации и характер упрочнения, имеющие место при современных методах штамповки гаек, показаны на фиг. 127 и 128. В отличие от метода Вотербери, характеризующегося большой степенью деформации, при штамповке методом Гатебур имеется значительноменьшее деформирование. Высокая прочность гайки в последнем случае достигается благодаря соответствующему составу материала и применению термообработки.

Фиг. 128. Деформации, упрочнение, величина отхода материала и схема процесса прп изготовлении гаек методом Гагебур.

в)              Предварительное упрочнение исходного материала

Как уже говорилось выше, исходный материал для холодной объемной штамповки и высадки поступает не только в отожженном состоянии мягким, но и упрочненным, твердым благодаря волочению. Это относится, например, к проволоке для -изготовления гвоздей, шурупов и аналогичных деталей, для которых требуется либо сравнительно малая прочность, либо малые степени деформации позволяют применять неотожженные более дешевые материалы. При штамповке изделий из цветных металлов, в частности из алюминиевых сплавов,

возможности упрочнения при деформировании используются значительно шире, чем у сталей.

При необходимости промежуточного отжига его нужно включать в технологический процесс таким образом, чтобы на последующих операциях получить некоторое упрочнение. Следует учитывать некоторые колебания качественных показателей готовой детали, так как степень деформации и, следовательно, холодное упрочнение в отдельных зонах не одинаковы. Вообще же термически обработанные детали всегда превосходят по качеству упрочненные изделия. 

<< | >>
Источник: И. БИЛЛИГМАН. ВЫСАДКА И ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ СПРАВОЧНОЕ РУКОВОДСТВО по штамповке сталей и цветных металлов в холодном и горячем состоянии при серийном и массовом производствах. 1960

Еще по теме Е. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ПРИ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКЕ:

  1. ПОДГОТОВКА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
  2. Е. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ПРИ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКЕ
  3. Г. МЕРОПРИЯТИЯ по ПОВЫШЕНИЮ экономичности
  4. Оборудование для горячей объемной штамповки
  5. Конструкционные и функциональные материалы