Главная страница
Навигация по странице:

  • Плавка цветных металлов

  • Тесты по теме 1

  • Тема 2. Технология обработки металлов давлением

  • Вопросы для самопроверки

  • Тест по теме 2

  • ТКМзаочник. Учебнопрактическое пособие для студентов заочной полной и сокращенной заочной формы обучения



    Скачать 342.5 Kb.
    НазваниеУчебнопрактическое пособие для студентов заочной полной и сокращенной заочной формы обучения
    АнкорТКМзаочник.doc
    Дата30.04.2017
    Размер342.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаТКМзаочник.doc
    ТипУчебно-практическое пособие
    #5133
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6

    ТЕХНОЛОГИЯ

    КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

    Учебно-практическое пособие для студентов

    заочной полной и сокращенной заочной формы обучения
    Тема 1. Основы металлургического производства

    Для производства металлов используются руды, флюсы, топливо. Эти материалы перерабатываются в плавильных агрегатах, внутренняя поверхность которых покрыта огнеупорами. Руды являются природным минеральным сырьем. Они содержат примешанные и растворенные компоненты. Руды черных металлов являются оксидами. Отделение примесных компонентов достигается обогащением руд, методами флотации и обжиг-магнитным обогащением. Флотация основана на различии смачиваемости водой различных компонентов (минералов), входящих в состав руд. Различия смачиваемости минералов добиваются предварительной обработкой их маслами. Обжиг-магнитное обогащение применяется для обработки немагнитных железных руд. Из множества оксидных соединений железа лишь магнетит (Fe3O4) может отделяться от остальных компонентов руд в магнитном поле. Сульфидные руды цветных металлов перед плавкой в основном обогащаются флотацией.Для получения металла из оксидов железа применяются как методыпрямого восстановления, когда смеси порошков руды и восстановителя(углерода в виде измельченного кокса) окатываются в гранулы ивосстанавливаются в потоке газов, нагретых до 9000С. В этом случае получаютокатыши. Окатыши охлаждают без доступа воздуха, и восстановленное железоне проходит стадии плавления.Получение деталей из железа прямого восстановления осуществляют илипутем прессования порошков или путем переплава окатышей в различныхплавильных агрегатах (конвертерах, дуговых и индукционных электропечах).Основную массу железных руд сначала перерабатывают в чугун. Плавкуруд проводят в доменных печах с использованием кокса и флюсов.Кокс – это спеченный в пористый материал коксующийся уголь. Коксиспользуется и как восстановитель руды и как источник тепла.На получение одной тонны чугуна расходуется от 0,5 до 0,7 тонны кокса.Кокс содержит 80-88% углерода.Теоретически по грубой оценке на восстановление руды для получения 950кг железа, содержащегося в тонне чугуна, требуется лишь 255 кг кокса.Остальная часть кокса расходуется на разогрев и плавление шихтовыхматериалов. И это, несмотря на то, что отходящие газы из доменной печииспользуются для подогрева воздуха.В состав чугуна, кроме железа входят углерод, кремний, марганец, а также«вредные» примеси – сера и фосфор.Чугун является основным материалом, применяющимся для изготовлениястали.Стали от чугуна отличаются меньшим содержанием углерода, а также

    кремния, марганца и примесей.Для снижения содержания углерода в расплаве используетсяметаллический лом или скрап.Скрапом называются металлические отходы производства стали. Впромышленности ежегодно образуется около 40% металлолома от массыпроизводимой стали. Такое его количество перерабатывается в электрических имартеновских печах, а также в конвертерах.В электропечах может перерабатываться до 100% металлолома, вмартеновских печах – до 65%, а в конвертерах – до 32%.Электропечи разделяют на дуговые и индукционные.В дуговых печах в качестве источника теплоты используетсяэлектрическая дуга, возникающая между электродами и металлической шихтой.Питается эта печь трехфазным током, электроды изготовлены изграфитизированной массы. Изнутри кожух печи футерован теплоизоляционными огнеупорным кирпичом.Плавку в дуговых печах осуществляют двумя методами: 1) методомпереплава шихты из легированных отходов; 2) на углеродистой шихте сокислением примесей.Электроиндукционные печи состоят из водоохлаждаемого индуктора,

    внутри которого расположен тигель с металлической шихтой. Через индуктор

    проходит переменный ток повышенной частоты (500-1000 кГц). Создаваемый

    электромагнитный поток разогревает и расплавляет шихту.

    Существенное влияние на качество стали оказывает атмосфера, в которой

    ведут плавку. Поэтому наиболее качественные стали получают в вакуумных

    индукционных печах, либо обработкой готовой стали в вакууме.

    Вследствие возможности регулирования температуры расплавов и состава

    стали при выплавке в электропечах, качество металла более высокое, чем при

    выплавке в мартеновских печах, либо в конвертерах.

    Мартеновские печи – это агрегаты, в которых металлолом переплавляется

    путем нагрева в потоке горячих газов.

    Газы эти состоят из продуктов горения природного газа, либо мазута,

    смешиваемых с воздухом. При работе на газообразном топливе мартеновская

    печь для подогрева воздуха имеет два регенератора, т.е. камеры с насадкой из

    огнеупорного кирпича. Температура отходящих из печи газов – 1500-17000С.

    Они, попадая в регенераторы нагревают насадку до 1250-12800С. Расплавление

    шихты производится факелом. В последнее время используются двухванные

    мартеновские печи, позволяющие более полно использовать тепло отходящих

    газов. Без регенераторов температура газов не превышает 14500С, и металл не

    может быть расплавлен. Подогретый воздух повышает температуру горящих

    газов (факела до 17000С). Расход топлива составляет от 80 до 120 кг на тонну

    стали. При кислородно-конвертерном переделе чугуна в сталь сжигаются часть

    углерода и марганца, почти весь кремний и около 3% железа, содержащихся в

    чугуне.

    Кислородно-конвертерный передел чугуна является более дешевым, по

    сравнению с мартеновским, но ограничением является относительно меньшее

    количество перерабатываемого металлолома.

    По сравне6нию с чугуном сталь содержит меньше серы и фосфора.

    Однако, примеси, поступающие в шихту с металлоломом (олово, мышьяк и др.)

    ухудшают потребительские и эксплуатационные характеристики готовой стали.

    Существенно влияют на качество стали также растворенные в ней газы

    (кислород, азот, водород).

    При продувке чугуна воздухом в бессемеровских конвертерах, готовая

    сталь содержит больше азота, придающего ей хрупкость.

    Мартеновская сталь также содержит азота и водорода больше, чем

    конвертерная.

    Легирование стали возможно присадками лигатур. В мартенах и

    электропечах легирование производят как при нахождении металла в печи, так

    и после выпуска в ковш. Конвертерная сталь легируется практически всегда в

    ковшах.

    Так как имеются ограничения количества присадок, охлаждающих

    расплав, то обычно в конвертерах производится менее легированная сталь. В

    настоящее время конвертерные цехи оборудуются специальными агрегатами

    типа ковш-печь, позволяющими расширить диапазон легирования сталей.

    В индукционных электрических печах нагрев расплава не связан с

    поступлением углерода из электродов, характерных для дуговых печей. Их

    применение особенно целесообразно при изготовлении малоуглеродистых

    мартенситно-стареющих, а также электротехнических сталей.

    После выплавки в плавильных агрегатах, сталь выпускается в

    сталеразливочные ковши, где она подвергается раскислению – удалению из

    стали растворенного кислорода.

    Из сталеразливочных ковшей сталь выпускается либо в изложницы, либо

    более экономично разливается на установках непрерывной разливки стали –

    УНРС. Существенным усовершенствованием метода непрерывной разливки

    сталей является замена стопоров шиберами. Бесстопорный метод позволяет

    проводить разливку многих ковшей (до восьми) один за другим по принципу

    плавка за плавкой.
    Плавка цветных металлов требует более глубокого обогащения руд, так как

    содержание в них извлекаемых металлов на 1-2 порядка меньше, чем в

    железных рудах.

    Наиболее широко в машиностроении применяют медь, алюминий, магний,

    титан, никель, олово, свинец и др. металлы, которые используются как в чистом

    виде, так и в качестве основы сплавов.

    Для производства меди используют руды, содержащие ее от 1 до 6%, а для

    получения серебра – содержащие лишь 0,02% Ag. Медь производят из

    сульфидных руд (1-6% Cu, 9-46% FeO, до 55% SiO2 и 12% АlО3), окисленных

    руд (до 2% Cu, 0,1-0,2% S, до 68% SiO2 и до 16% Ai2O3).

    Перед плавкой медные руды обогащают. Сульфидные руды сначала

    переплавляются в специальных печах для расслоения расплава на тяжелую

    фазу (штейн) и легкую фазу – шлак. Разделение фаз производят поочередным

    их выпуском через отверстия в печи, расположенные на разных уровнях.

    Медный штейн, состоящий в основном из Cu2S и Fe, конвертируют в

    оксиды железа и черновую медь. Конвертирование медного штейна проводят

    для окисления сульфидов и железа и перевода окислов в шлак, а окислов серы в

    SО2. Для этого через штейн пропускают сжатый воздух. В конвертере получают

    только черновую медь МК1, содержащую 98,4-99,4% Cu, с примесями серы,

    железа и небольших количеств никеля, олова, серебра.

    Для удаления вредных примесей черновую медь рафинируют огневым

    методом путем их окисления и перевода в шлак. При этом в штейн выделяются

    и вышеуказанные (Ni, Co, Ag, Au, Pt и др. элементы). Иногда их рыночная

    стоимость превышает стоимость меди.

    Указанные примеси выделяются в виде шламовых осадков при

    электролитическом рафинировании, черновой меди. Дальнейшая очистка меди

    производится повторным электролизом, после которого возможно получить

    медь с чистотой 99,95%. Еще более высокую чистоту меди достигают

    вакуумным переплавом.

    Основным сырьем для производства алюминия служат алюминиевые руды:

    бокситы, нефелины, алуниты и каолины. Наиболее широко используются

    бокситы. Получают алюминий из руд методами электролиза, но не из водных

    растворов, а из расплавов. Расплавы Al2O3 в криолите (соединение Na3AlF6)

    выдерживают при температурах порядка 10000С. Процесс электролиза

    производят в электролизере, имеющем анодное и катодное пространства.

    Иногда электролизер называют алюминиевой ванной. На катоде высаживается

    алюминий, а на аноде – кислород. Осаждаемый на дне ванны алюминий

    извлекают вакуум-ковшом. Полученный в результате электролиза алюминий

    называют алюминием-сырцом, который затем рафинируют. Рафинирование

    проводят путем продувки хлором, и затем отстаиванием. После рафинирования

    чистота алюминия достигает 99,5-99,85%.

    Сырьем для производства титана является ильменит – FeO.ТiО2, рутил –

    ТiО2, и другие руды. Содержание титана в различных рудах колеблется от 10 до

    60%. Поэтому титановые руды обогащаются, и концентраты титановых руд

    обычно содержат от 42 до 68% ТiО2.

    Полученные концентраты титановых руд смешивают с углеродистым

    восстановителем, в результате которого оксиды железа восстанавливаются

    полностью, а оксиды титана образуют шлак и отделяются от оксидов железа,

    поскольку они легче. Полученный титановый шлак хлорируют. В результате

    реакции TiO2 + 2C + 2Cl2 ® TiCl4 + 2CO.

    Полученный четыреххлористый титан сжижается при более высоких

    температурах, чем окись углерода и поэтому смесь газообразных ТiС4 и СО

    разделяется. Сконденсированную жидкость нагревают до 10000С и

    восстанавливают парами магния, кипящего при 11070С.

    После восстановления получают титановую губку, которая используется

    для приготовления сплавов на основе титана, а также в качестве геттеров для

    поглощения Н2, N2 и О2.

    Как правило, титан и магний производят на одном заводе, так как

    хлористый магний, являющийся побочным продуктом производства титана.

    При магниетермическом методе получения титана MgCl2, является основным

    сырьем для получения магния.

    Из четыреххлористого титана чистый титан получают восстановлением в

    реакторах. В реактор загружают чушковый магний, воздух из реактора

    откачивают и заполняют реактор аргоном. Температура в реакторе

    поддерживается в пределах 950-10000С. Титановую губку нагревают в вакууме

    при 900-9500С. Затем титановую губку переплавляют в вакуумных дуговых

    печах. После двукратного переплава чистота титана достигает 99,6-99,7%.

    Слитки эти используют в виде проката на лист для штампованных деталей и др.

    изделий.
    1. В каких агрегатах выплавляется чугун?

    2. Какой расход кокса характерен при производстве чугуна?

    3. В каких агрегатах производится передел чугуна в сталь?

    4. Какое количество топлива расходуется при выплавке стали в

    мартеновских печах?

    5. Какими преимуществами обладают стали, выплавленные в

    индукционных печах?

    6. Какие способы разливки стали Вы знаете?

    7. Из каких руд выплавляют цветные металлы?

    8. Почему целесообразно выделять примеси из меди?

    9. На каком электроде выделяется алюминий?

    10.Из каких руд получают титан?

    11.Как отделяют четыреххлористый титан от окиси углерода?
    Тесты по теме 1:

    Тест 1. Какое топливо используется в доменных печах?

    1.1. кокс;

    1.2. природный газ;

    1.3. доменный газ.

    Тест 2. В каких агрегатах выплавляют наиболее чистую сталь?

    2.1. в конвертерах;

    2.2. в мартеновских печах;

    2.3. в электропечах.

    Тест 3. Какие способы разливки стали наиболее экономичны?

    3.1. на установках непрерывной разливки с бесстопорными ковшами;

    3.2. в изложницы;

    3.3. в кокили.

    Тест 4. Зачем раскисляют сталь?

    4.1. для снижения ее окисления;

    4.2. для уменьшения содержания кислорода;

    4.3. для ее удешевления.

    Тест 5. Каким методом получают черновую медь?

    5.1. окислением серы из штейна;

    11

    5.2. восстановлением оксидов меди из шлака;

    5.3. электролизом.

    Тест 6. Каким методом очищается алюминий-сырец?

    6.1. продувкой хлором;

    6.2. обработкой шлаками;

    6.3. дистилляцией.

    Тест 7. Для каких целей используется титановая губка?

    7.1. для легирования сплавов;

    7.2. для геттеров;

    7.3. для всех целей.
    Тема 2. Технология обработки металлов давлением

    Обработка давлением обеспечивает изменение формы, а, следовательно, и

    размеров заготовок из различных материалов.

    Наиболее распространенным способом изготовления сортовых, листовых и

    трубных изделий является прокатка.

    Поскольку пластическая деформация сопровождается деформационным

    упрочнением, при котором увеличивается прочность, но снижается

    пластичность, а термическая обработка может это упрочнение снижать, то

    становится ясным, что конечные свойства обрабатываемых заготовок зависят

    от последовательности и интенсивности выполнения различных операций на

    всех стадиях прокатки.

    Поведение материалов под нагрузкой зависит и от скорости ее

    приложения. Поэтому, детали из высокопрочных материалов целесообразнее

    изготавливать относительно более медленными, но менее локализованными по

    нагрузке методами прессования. При этом могут быть получены и более

    сложные по своей форме их профили.

    Прокатка осуществляется на вальцовых станах, а прессование на

    прутковых и трубных прессах.

    При уменьшении внешних размеров изделий и заготовок возрастают

    относительные затраты на перемещение исполнительных механизмов

    прокатного и прессового оборудования.

    Из рассмотрения упомянутых факторов следует, что для изготовления

    малогабаритных по сечению изделий, более целесообразно использовать

    волочение, при котором затраты энергии на перемещение исполнительных

    механизмов не очень велики.

    Наконец, если для изготовления детали требуется осуществить объемную

    деформацию, становится более целесообразным использовать методы ковки,

    особенно для крупногабаритных изделий сложной формы. Менее крупные

    изделия целесообразно изготавливать методом горячей штамповки, а листовые

    изделия – гибкой и холодной штамповкой.

    Методы обработки заготовок давлением принято сравнивать с их

    обработкой резанием. Основным преимуществом деформационных методов

    является существенно меньший расход материалов на изделие данной массы, а

    также сокращение расходов на изготовление инструментов.

    Однако, важны и преимущества в эксплуатационных характеристиках. Эти

    преимущества обусловлены анизотропией свойств деформационных

    материалов. После прокатки, прессования, волочения и ковки изотропная

    зеренная структура сталей и сплавов становится волокнистой. Перерезание

    расположенных на поверхности изделия волокон не только приводит к

    концентрации напряжений, но и снижает прочность, обусловленную

    деформационным упрочнением поверхностных слоев материала. Кованые

    изделия всегда несколько прочнее деталей, изготовленных точением,

    фрезерованием и другими методами резания. При этом, характеристики

    пластичности, измеренные вдоль волокна, выше, чем измеренные в поперечном

    направлении.

    По способу реализации различают три основных вида прокатки:

    продольную, когда заготовка перемещается перпендикулярно к обоим валкам,

    одновременно вращающимся в разные стороны; поперечная ・剩囈對恃прокатка

    отличается от продольной тем, что заготовки перемещаются вдоль оси валков,

    вращающихся хотя и в одну сторону, но с разной скоростью; третий вид

    прокатки состоит в том, что оси пары валков скрещены и при вращении валков

    в разные стороны (по часовой и против часовой стрелки) заготовка совершает и

    поступательное и вращательное движения.

    При продольной прокатке основным показателем является степень

    вытяжки - m, определяемая отношением конечной длины заготовки к ее

    начальной длине. Величина m меняется от 1,1 до 1,6 за один проход.

    Другой важной характеристикой прокатки является так называемый угол

    захвата a. Он измеряется между вертикалью и осью, проходящей через центр

    валка, и край заготовки, касающейся валка. В момент перед касанием заготовка

    движется слева и создает удар о валки с силой N, направленной против

    направления движения. Ее проекция на горизонтальное направление равна N

    sina; нормальная к валку сила N, в соответствии с законом Кулона, вызывает

    возникновение силы трения – Т, равной Nf, где f – коэффициент трения.

    Горизонтальная составляющая силы трения действует вправо и равна Т:cos a.

    Если величина fN×cos a будет больше, чем N sina, то под действием силы

    трения заготовка будет двигаться в направлении слева направо. Этому условию

    соответствует соотношение N sina < fN×cos a или f > tga. То есть угол касания

    должен быть меньше угла трения.

    Коэффициент трения f определяется как тангенс угла трения. Его

    численное значение зависит от химической природы материалов,

    составляющих пару трения, а также и от смазки. Обычно угол касания a

    называют углом захвата. При горячей прокатке он находится в пределах от 15

    до 240. Зависит угол захвата и от химической природы материалов и от формы

    профиля проката.

    Совокупность профилей проката называют сортаментом.

    Прокат на квадрат, круг, шестигранник, прямоугольник и т.д. называют

    простым сортовым, а на более сложные фасонные формы – сложным сортовым

    прокатом. Листовой прокат разделяют и по толщине листа: его делят на

    толстолистовой (от 4 до 160 мм), тонколистовой (от 4 до 0,2 мм) и фольгу

    (менее 0,2 мм).

    Трубный прокат разделяют на бесшовный (диаметром от 30 до 650 мм) и

    сварной (диаметром от 10 до 1420 мм).

    К специальным видам проката относят колеса, периодически

    повторяющиеся профили и тому подобную продукцию.

    Сортовой прокат изготавливают на ручьевых станах. Ручьем стана

    называют вырез на валке. Пара ручьев образует калибр, входящий в рабочую

    клеть. Движение валки получают от шестеренной клети, сообщающей им

    согласованное вращение. Совокупность привода, шестеренных и рабочих

    клетей образуют прокатный стан.

    Различают дуо-станы (с двумя валками), многовалковые и универсальные

    станы (имеющие и вертикальные валки).

    Листовой прокат производят на гладких валковых станах, полосовой – на

    ступенчатых.

    По назначению станы подразделяют на станы для получения

    полупродуктов и готовой продукции, а клети – на черновые и чистовые.

    Кроме того, устанавливают калибрующие станы, отличающиеся высокой

    точностью и небольшими степенями обжатия.

    Бесшовные трубы получают раскаткой на автоматических и пилигримовых

    станах (в которых два валка имеют круглый калибр переменного сечения).

    Сварные трубы изготавливают сворачиванием и сваркой листов.

    Крупные металлические изделия сложной формы прокаткой изготовить

    нельзя, так как прокатное оборудование всегда массивнее изготавливаемой

    продукции. Поэтому подобные изделия изготавливают ковкой и штамповкой.

    Основным отличием штамповки от ковки является наличие специальных

    форм-штампов, пригодных для изготовления специализированных изделий, а

    при ковке используется инструмент более универсальный, т.е. применяемый

    для изготовления самых различных изделий.

    Ковку и штамповку мелких изделий производят из различных видов

    проката.

    Основными операциями ковки являются: осадка, протяжка, разгонка,

    прошивка, отрубка, гибка и скручивание.

    Последовательность операций ковки зависит от форм заготовки и изделия,

    а также требований к его свойствам.

    Для проведения ковочных операций используются молоты и прессы.

    Молоты – это инструменты ударного действия. При ковке деталь помещают на

    шабот, с массой в 15-20 раз большей массы молота, так как от массы шабота

    зависит КПД оборудования. Продолжительность действия удара молота

    порядка 10-3 сек. Длительность воздействия гидропрессов на металл на 3-4

    порядка больше, чем при ударе молотом. Прессованию подвергают менее

    пластичные материалы, чем при ковке.

    В отличие от ковки при горячей штамповке движение металла ограничено

    поверхностями штампа, поэтому точность изготовления деталей в штампах в 3-

    4 раза выше, чем при ковке.

    Различают деформацию штамповкой в открытых и закрытых штампах. При

    использовании открытых штампов размеры заготовки и масса детали несколько

    отличаются, так как непостоянная по величине масса заготовки выдавливается

    в заусенец (облой).

    При использовании закрытых штампов масса заготовки точно равна массе

    изготавливаемой детали. В связи с этим возрастают требования к точности

    массы заготовки.

    Для получения фасонных поверхностей в штампах вырезаются

    специальные полости, называемые ручьями.

    Поковки простой конфигурации, не имеющие больших различий сечения

    по длине и высоте обычно штампуют в штампах с одной полостью. Ручьи в

    штампах подразделяют на заготовительные и штамповочные. Штамповочные

    операции выполняют после заготовительных и осуществляют их в черновых и

    чистовых ручьях штампа.

    При холодной объемной и листовой штамповке заготовки не подвергаются

    предварительному нагреву.

    Различают процессы выдавливания, высадки и формования.

    При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой

    металл выдавливается через отверстия в рабочем инструменте. Выдавливание

    обычно выполняют на гидравлических прессах в штампах, в которых рабочими

    инструментами являются пуансон и матрица.

    Различают прямое, обратное и комбинированное выдавливание. При

    прямом выдавливании материал вытекает через донное отверстие в матрице, в

    направлении, совпадающем с направлением движения пуансона. При обратном

    выдавливании направление течения металла обратно направлению движения

    пуансона относительно матрицы. Металл вытекает в кольцевой зазор между

    пуансоном и матрицей. При комбинированном выдавливании течение металла

    происходит одновременно по нескольким направлениям, что позволяет

    получать детали более сложной формы.

    Высадкой называют уменьшение части длины заготовок,

    сопровождающееся увеличением диаметральных размеров. Холодную высадку

    выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Штампуют от

    прутка или проволоки заготовки диаметром от 0,5 до 40 мм.

    Формованием называют объемные изменения формы заготовки. Усилие

    выдавливания оценивают в МН (меганьютонах) по формуле:

    F = аsвА0 lgА0 /Ак, где а – безразмерный коэффициент равный 3-5; s

    в

    временное сопротивление, МПа (мегапаскаль), А0 и Ак – площадь поперечного

    сечения в начале и в конце процесса, соответственно. Холодная формовка

    обычно требует значительных усилий вследствие высокого сопротивления

    металла холодной пластической деформации и упрочнения металла в процессе

    деформирования.

    При холодном формовании получение готовой детали обычно расчленяют

    на переходы, последовательно изменяющие форму заготовки. Между

    отдельными переходами деталь часто подвергают рекристаллизационному

    отжигу. Отжиг снижает удельные усилия штамповки на последующих

    переходах. Обычно каждый последующий переход осуществляют в

    специальном штампе. При холодной штамповке в открытых штампах усилия

    меньше, чем в закрытых штампах. Холодной штамповкой обычно

    осуществляют штампование деталей сложной формы (как сплошные, так и с

    отверстиями).

    Для изготовления бесшовных труб чаще всего используют горизонтальные

    гидравлические прессы прямого выдавливания, когда направление движения

    плунжера, вытесняющего металл из штампа совпадает с направлением

    движения выпрессованного материала. При обратном выдавливании возможно

    частичное сохранение в трубах структуры исходной заготовки, что не всегда

    желательно. Обратным прессованием целесообразно получать прутки, а не

    трубы.

    Трубы и прутки малого сечения более целесообразно получать волочением

    заготовок через матрицы, с применением волочильных станов. Волочением

    получают как прямые калиброванные прутки, так и наматываемые на барабаны.

    Для захвата конца заготовки клешами, ее утоняют так, что она проходит через

    отверстия в матрице практически без сопротивления. Утонение концов

    производят ковкой на ротационно-ковочной машине.

    При волочении труб используются пуансоны центрирующиеся в

    отверстиях матрицы.

    Высокоэффективным методом обработки материалов давлением являются

    различные виды гибки. Проще всего гибке подвергаются листовые материалы.

    Для изменения профилей труб и других полых профилей используется

    предварительное заполнение их песком, либо легкорастворимыми солями.
    Вопросы для самопроверки:

    1. В чем состоит различие между упругой и пластической деформацией?

    2. Почему кованые изделия выдерживают большие степени деформации?

    3. Как проявляется и используется анизотропия материалов?

    4. На какие виды подразделяется сортовой прокат?

    5. Какие валки используются для изготовления листовых материалов?

    6. Какие методы используются для изготовления бесшовных труб малого

    и большого диаметров?

    7. Для каких целей используется периодический прокат?

    8. Чем холодная прокатка отличается от горячей обработки?

    9. Какие операции ковки Вам известны?

    10. В чем состоят основные различия обработки в открытых и закрытых

    штампах?

    11. В каких условиях целесообразнее использовать волочение, а в каких –

    прокат?

    12. Отметьте особенности изготовления полых гнутых профилей.
    Тест по теме 2:

    Тест 1. Чем рабочие клети прокатных станов отличаются от

    шестеренных?

    1.1. в рабочих клетях вращаются валки, а в шестеренных – шестерни;

    1.2. рабочие клети соединены с шестеренными, а шестеренные еще и с

    редуктором;

    1.3. они взаимосвязаны.

    Тест 2. Почему ограничивается длина заготовок при осадке?

    2.1. из-за продольного изгиба;

    2.2. из-за вибрации;

    2.3. для сокращения работы деформации.

    Тест 3. Как оценивается усилие выдавливания при прессовании?

    3.1. по формуле F = аsвА0 lgА0 /Ак;

    3.2. на основании эксперимента;

    3.3. по закону Гука.

    Тест 4. Ковка или штамповка единичных деталей является более

    рациональной?

    4.1. ковка;

    4.2. штамповка;

    4.3. оба метода равноценны.

    Тест 5. Почему профили изгибают при заполнении внутреннего

    пространства песком или другими материалами?

    5.1. для предотвращения локального смятия;

    5.2. для предотвращения фреттинг-коррозии;

    5.3. для устранения обоих недостатков.

    Тест 6. При резании или прокате более важна смазка?

    6.1. более существенны потери энергии при резании;

    6.2. затраты энергии при прокате больше, чем при резании, поэтому

    относительная экономия энергии за счет смазки больше при прокате;

    6.3. затраты зависят от степени обжатия и долей использования материала

    в сравниваемых процессах.
      1   2   3   4   5   6
    написать администратору сайта