- •I. Металлургическое производство.
- •II. Обработка давлением: прокатка, прессованиее (редко) и волочение.
- •III. Обработка давлением: ковка, объемная штамповка, листовая штамповка
- •IV, Сварка
- •I. Производство чугуна
- •Горение топлива.
- •Восстановление железа в доменной печи.
- •Науглероживание железа
- •Восстановление примесей
- •Образование шлака
- •II.Производство стали
- •Окисление железа и примесей.
- •Кипение металлической ванны - основной этап.
- •Раскисление стали (удаление кислорода)
- •Легирование стали
- •III. Получение стальных слитков.
- •1. Углеродистые стали
- •1.1 Углеродистые конструкционные стали
- •Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества
- •Углеродистые качественные конструкционные стали
- •1.2 Углеродистые инструментальные стали
- •1.3. Углеродистые стали специального назначения
- •2. Легированные стали
- •По количеству легирующих элементов:
- •По химическому составу:
- •По назначению:
- •I. Прокатка
- •1. Дефекты нагрева металла:
- •2. Дефекты проката:
- •II. Волочение
- •III. Прессование
- •IV. Ковка
- •Штамповка
- •V. Объемная штамповка
- •VI. Листовая штамповка
- •Теория обработки металлов давлением
- •Атомно-кристаллическое строение металлов
- •1. Точечные дефекты
- •2. Линейные дефекты
- •Механизм пластической деформации монокристалла
- •Дислокационная теория пластической деформации.
- •Особенности деформации поликристаллических тел.
- •Влияние обработки давлением на свойства металла
- •Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •I Сварка плавлением
- •1.1 Электрическая дуговая сварка
- •Физические основы процесса сварки
I. Прокатка
валки
Обжатие заготовки между вращающимися валками (увеличиваются длина и ширина заготовки и уменьшается ее толщина).
Для оценки величины деформации используют безразмерные коэффициенты обжатия η, уширения β, вытяжки λ,:
Заготовки:
- слитки, отлитые в изложницы (для обжимо-заготовочных станов);
- блюмы, слябы и заготовки (многогранные, круглые)(катаные и непрерывнолитые) (для станов готового проката).
Продукция:
- листовой прокат (заготовка прямоугольная - сляб)
прокатывают в гладких цилиндрических валках;
- сортовой прокат
прокатывают в калиброванных валках (заготовка квадратная - блюм).
Калибр - просвет (Полость) между двумя ручьями в паре валков (расположенных друг над другом с учетом зазора между ними).
Ручей - кольцевой вырез в валке.
Прокатка производится как после нагрева металла (повышается пластичность), так и при комнатной температуре (в зависимости от толщины листа) ?после отжига.
Дефекты прокатного происхождения:
1. Дефекты нагрева металла:
- окалинообразование (потери от 1…2% металла).
- обезуглероживание поверхностного слоя (следствие выгорания углерода.).
Подлежит удалению (для сталей специального назначения, например, инструментальных, для рядовых марок стали не является браком).
- перегрев стали - сопровождается значительным ростом зерна.
Приводит к ухудшению свойств стали. Устраняется термообработкой.
- пережог стали - оплавление зерна (следствие значительного превышения заданной температуры нагрева стали). Неустраним.
- внутренние трещины (следствие ускоренного нагрева (охлаждения) сталей с пониженной теплопроводимостью и пластичностью).
Возникающие внутренние напряжения из-за перепада температур и структурных превращений могут превысить прочность сталей с образованием внутренних трещин.
2. Дефекты проката:
- трещины (продольные - следствие дефектов поверхности валков обжимных клетей, грубой вырубки дефектов заготовки и пр., поперечные - следствие повышенных обжатий при свободном уширении.
- риски, царапины (следствие травмирования поверхности раската валковой арматурой) проводках.
- усы (заусенцы, лампасы) (следствие переполнения калибра металлом из-за неправильной настройки валков).
- закат – продольная складка (по внешнему виду трещина) от закатанного заусенца. Расположена под острым углом к поверхности (в отличие от трещины).
- флокены – мелкие внутренние трещины (следствие выделения водорода при ускоренном охлаждении стали).
- искажение геометрической формы раската в продольном (разнотолщинность, волнистость, коробоватость, серповидность и пр.) и поперечном (разнотолщинность, овальность круга, ромбичность квадрата и т.д.) направлениях.
3.дефекты отделки (косой рез, заусенцы и др.)
II. Волочение
волока
Протягивание заготовки через плавно сужающийся канал (волочильное очко) инструмента – волоки (увеличивается длина и уменьшается поперечное сечение).
Для оценки величины деформации используют коэффициент вытяжки:
Предварительно передний конец заготовки заостряют, вводят в отверстие волоки и захватывают клещевым устройством. Тяговое усилие приложено к переднему концу заготовки. Расходуется на формоизменение заготовки и преодоление сил трения (зависит от коэффициента трения). Для его снижения используют смазки (например, мыльная стружка с различными наполнителями).
Для волочения тончайшей проволоки волоки изготовляют из технических алмазов, а для волочения прутков и труб больших сечений – из инструментальных сталей.
Заготовки:
горячекатаный пруток, сортовой прокат, проволока, трубы.
Продукция:
- Трубы, прутки, проволока сплошного и полого сечения разнообразных форм и размеров (от нескольких микрон до 100 мм не только круглого, но и сложного поперечного сечения самых экзотических форм). При волочении ряда профилей (квадратный, треугольный, шестиугольный и др.) используют составные волоки, которые отличаются высокой универсальностью, так как в одной и той же волоке, меняя профиль отверстия соответствующей перестановкой отдельных пластин, можно получать различные размеры профиля.
Волочение производится при комнатной температуре. В результате повышаются прочностные характеристики (наклеп).
Преимущества:
- высокая точность размеров и качество поверхности;
- пониженный расход металла (нет отходов);
- универсальность инструмента (составные волоки).
Если преследуют только цель повышения точности и улучшения качества поверхности изделия, то такой вид волочения называют калибровкой.