Ϫ METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Cechy

:: Obr贸bka na Zimno i na Gor膮co

Celem wi臋kszo艣ci proces贸w przer贸bki plastycznej jest nadanie wsadowi 偶膮danego kszta艂tu, jak r贸wnie偶 odpowiednich w艂asno艣ci fizycznych. Uzyskuje si臋 przez to wywo艂anie odpowiednich odkszta艂ce艅 plastycznych w przerabianym materiale, bez naruszania jego sp贸jno艣ci. Odkszta艂ceniem plastycznym nazywa si臋 odkszta艂cenie trwa艂e, pozostaj膮ce w materiale po usuni臋ciu obci膮偶enia, kt贸re spowodowa艂o to odkszta艂cenie. Naruszenie sp贸jno艣ci zale偶y zar贸wno od w艂asno艣ci i sk艂adu chemicznego odkszta艂canego metalu, jak r贸wnie偶 od warunk贸w, w jakich odbywa si臋 odkszta艂cenie. Wa偶nym zagadnieniem jest, zatem zapewnienie z jednej strony korzystnych w艂asno艣ci plastycznych materia艂u, a z drugiej takich warunk贸w odkszta艂cenia, aby materia艂 w czasie przer贸bki plastycznej nie uleg艂 zniszczeniu. Do wytwarzania wyrob贸w o r贸偶norodnych kszta艂tach stosuje si臋 wiele r贸偶nych sposob贸w przer贸bki plastycznej, takich jak: walcowanie, kucie, wyciskanie, ci膮gnienie, t艂oczenie itp.

Cia艂o o okre艣lonych wymiarach, w wyniku przemieszczania metalu w nowe po艂o偶enie, uzyskuje w czasie plastycznego kszta艂towania inny po偶膮dany kszta艂t- z zachowaniem sp贸jno艣ci i tej samej masy. Przy opracowywaniu procesu technologicznego czy analizie odkszta艂cenia istnieje konieczno艣膰 prowadzenia oblicze艅 wi膮偶膮cych wymiary cia艂a przed i po odkszta艂ceniu. Okre艣lenie takich zwi膮zk贸w jest mo偶liwe przy wykorzystaniu szeroko stosowanego prawa sta艂ej obj臋to艣ci, kt贸ra m贸wi, 偶e obj臋to艣膰 cia艂a przed odkszta艂ceniem r贸wna jest jego obj臋to艣ci po odkszta艂ceniu. Suma przemieszczonych obj臋to艣ci w trzech wzajemnie prostopad艂ych kierunkach jest r贸wna zero. Jednak偶e obj臋to艣膰 odkszta艂conego cia艂a w oddzielnych przypadkach odkszta艂cenia plastycznego mo偶e ulega膰 pewnym zmianom. Odnosi si臋 to przede wszystkim do pocz膮tkowych etap贸w odkszta艂ce艅 wlewk贸w, gdy wyst臋puje zwi臋kszenie g臋sto艣ci metalu wskutek eliminowania pustych przestrzeni, b臋d膮cych rezultatem krystalizacji metalu ze stanu ciek艂ego. Na przyk艂ad: walcowanie wlewka ze stali nieuspokojonej w pierwszych czterech, pi臋ciu przepustach prowadzi do zwi臋kszenia g臋sto艣ci. Dalsze odkszta艂canie w stanie gor膮cym odbywa si臋 ju偶 praktycznie bez zmiany obj臋to艣ci.

Og贸lny podzia艂 obr贸bki plastycznej:
Obr贸bka na zimno (nast臋puje zgniot i umocnienie),
Obr贸bka na gor膮co (zachodzi rekrystalizacja materia艂u),

Obr贸bka na gor膮co

Rekrystalizacja – zesp贸艂 zmian w strukturze metalu pochodz膮cych od utworzenia nowych ziaren.
Etapy zmian struktury i w艂asno艣ci wywo艂ane odkszta艂ceniem plastycznym na gor膮co:

Zdrowienie – procesy prowadz膮ce do zmieszania g臋sto艣ci defekt贸w punktowych. Proces zdrowienia polega na cz臋艣ciowym usuni臋ciu skutk贸w zgniotu zachodz膮ce podczas wygrzewania zgniecionych materia艂贸w w temperaturze ni偶szej od temperatury rekrystalizacji.

Rekrystalizacja pierwotna – polega na utworzeniu zarodk贸w nowych ziaren i wzro艣cie przez migracj臋
Rozrost ziaren – po zako艅czeniu krystalizacji pierwotnej nast臋puje dolny wzrost wielko艣ci ziarna. Je艣li 艣rednica powsta艂ych ziaren jest statycznie jednorodna to jest to normalny wzrost ziaren, je艣li nie nast臋puje rekrystalizacja wt贸rna.

Temperatury rekrystalizacji niekt贸rych metali:
Stal – 600 do 1100oC – tzw. wy偶arzanie rekrystalizuj膮ce;
O艂贸w 15 do 20oC;
Cyna ok. 20oC;
Mied藕 ok. 200oC:

Cechy obr贸bki plastycznej na gor膮co:
Wzmocnienie w procesie kszta艂towania – usuni臋te w ca艂o艣ci przez rekrystalizacj臋;
R贸wnomierna mikrostruktura;
Usuni臋ta pasowo艣膰 mikrostruktury;
Wytrzyma艂o艣膰 wy偶sza wzd艂u偶 w艂贸kien – kierunek obci膮偶enia zgodny z kierunkiem w艂贸kien;

Obr贸bka na zimno
Umocnienie materia艂u w procesie odkszta艂cania na zimno. Cech膮 charakterystyczn膮 przer贸bki plastycznej na zimno jest zjawisko umocnienia wyst臋puj膮ce w czasie odkszta艂cania. Zjawisko to powoduje wzrost w艂a艣ciwo艣ci wytrzyma艂o艣ciowych, twardo艣膰 oraz spadek w艂asno艣ci plastycznych (wyd艂u偶enie, przew臋偶enie). Nast臋puje te偶 spadek w艂asno艣ci technologicznych drutu. Charakter umocnienia jest r贸偶ny dla r贸偶nych metali i stop贸w. Rozr贸偶niamy metale o ma艂ej i du偶ej intensywno艣ci umocnienia.

Zgniot
Zesp贸艂 zmian zachodz膮cych w metalu lub stopie wywo艂anych obr贸bk膮 plastyczn膮 na zimno; wynika ze zmiany struktury metalu (m.in. zwi臋kszenia g臋sto艣ci dyslokacji lub st臋偶enia defekt贸w punktowych) i przejawia si臋 wzrostem jego twardo艣ci i wytrzyma艂o艣ci, spadkiem plastyczno艣ci, przewodno艣ci elektronu i odporno艣ci na korozj臋, zmniejszeniem g臋sto艣ci; poprawienie w艂a艣ciwo艣ci wytrzyma艂o艣ciowych w wyniku zgniotu jest zwane umocnieniem przez zgniot. Miar膮 zgniotu jest stopie艅 odkszta艂cenia materia艂u (stopie艅 zgniotu): Z = 100%, gdzie S0 – pole przekroju poprzecznego przed odkszta艂ceniem plast. (przed zgniotem), S – po odkszta艂ceniu. Zgniot i jego skutki mo偶na usun膮膰 przez wy偶arzanie (rekrystalizuj膮ce); stopie艅 zgniotu ma wp艂yw na wielko艣膰 ziaren powstaj膮cych w materiale w procesie wy偶arzania rekrystalizuj膮cego, przy czym najwi臋kszy rozrost ziaren nast臋puje w przypadku tzw. zgniotu krytycznego (wyst臋puj膮cego dla wi臋kszo艣ci metali i stop贸w, gdy stopie艅 zgniotu wynosi 2-10%); obecno艣膰 du偶ych ziaren obni偶a w艂a艣ciwo艣ci wytrzyma艂o艣ciowe materia艂u i dlatego zgniotu krytycznego nale偶y unika膰. Cechy obr贸bki plastycznej na zimno:

– Intensywne wzmocnienie;
– W艂贸knista struktura;
– Brak 艣lad贸w zdrowienia i rekrystalizacji;
– Gwa艂towny wzrost wytrzyma艂o艣ci;
– Zmniejszenie plastyczno艣ci;

(more…)