SU1115820A1

SU1115820A1 - Образец дл исследовани пластического течени металла при винтовой прокатке

Info

Publication number: SU1115820A1
Application number: SU833629019A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Никулин; Игорь Георгиевич Гетия; Владимир Константинович Шумилин; Татьяна Константиновна Матвеева; Владимир Яковлевич Осадчий
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1984-09-30

Abstract

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКЕ, содержащий цилиндр с выполненным в нем пазом, заполненным сло ми металла, отличающийс тем, что, с целью повышени точности исследовани неравномерности деформации за счет сохранени сплошности материала, слои образованы наплавленным металлом различных марок стали. ел 00 го

Description

Изобретение относитс к исследовани м пластического течени металла при винтовой прокатке, а именно к измерению деформаций и перемещений при пластической обработке металлов давлением.

Известен образец дл исследовани напр женно-деформированногососто ни методом координатных сеток, включающий цилиндр с двум продольными пазами по всей его длине и жестко закрепленные в них две пластины с нанесенными с двух сторон координатными сетками 1.

Однако этот образец не позвол ет определить сложное напр женно-деформированное состо ние, возникающее в образце при прокатке, а позвол ет оценить только конечное плоско-деформированное напр женное состо ние.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс образец дл исследовани пластического течени при винтовой прокатке, содержащий цилиндр с выполненным в нем пазом, заполненным сло ми металла. Пазы расположены по винтовой линии и в них жестко закреплены пластины с нанесенными на них с двух сторон координатными сетками, причем пазы расположены под углом 90°, а рассто ние между пластинами в центре равно щагу координатной сетки. Образец используют в методе исследований с помощью координатных сеток 2.

Недостатками такого образца вл ютс нарушение сплощности металла в области пазов, что существенно искажает достоверность полученных результатов, значительна трудоемкость изготовлени паза по винтовой линии и криволинейных пластин с нанесением на них координатной сетки. Кроме того, в результате пластической деформации в косовалковом стане произойдет скручивание образца и извлечение пластин из пазов будет затруднено.

Цель изобретени - повыщение точности исследовани неравномерности деформации за счет сохранени сплошности материала.

Поставленна цель достигаетс тем, что образец дл исследовани пластического течени металла при винтовой прокатке, включающий цилиндр с выполненным в нем пазом, заполненным сло ми металла, в котором слои Образованы наплавленным металлом различных марок стали.

Предлагаемый образец позволит также снизить трудоемкость подготовки образцов, повысить информативность исследований и точность результатов.

На фиг. 1 представлен образец дл исследовани процессов винтовой прокатки сплощных заготовок; на фиг. 2 - образец дл исследовани процессов винтовой прокатки сплошных и полых (пунктир) заготовок в продольном направлении; на фиг. 3 -

образец дл исследовани распределени деформаций и напр жени по сечению и длине переднего, заднего конца и середины заготовки при винтовой прокатке; на фиг. 4 - образец дл исследовани пластической деформации при продольной прокатке круглых сплошных заготовок; на фиг. 5 - представлены результаты замеров тангенциальной EQ и осевой Е 7, деформаций при прокатке сплощной заготовки диаметром

О 90 мм различных марок стали с обжатием по диаметру до 20%.

Образец дл исследовани пластического течени металла при винтовой прокатке состоит из цилиндра 1 с пазом 2, заполj ненным металлами с различными свойствами , отличными от свойств металла цилиндра .

Работа предлагаемого образца осуществл етс следующим образом.

Прокатывают изготовленный образец.

0 Изменение формы зоны (линии) раздела основного и наплавленного металлов до и после деформации позвол ет судить о характере течени металла при деформации. До и после прокатки из образца вырезают

5 темплеты, шлифуют их и протравливают. Основное требование к наплавл емому металлу и к способу его нанесени - минимальное взаимодействие с основным металлом . Этому требованию наиболее полно отвечают следующие способы: газопламен0 на наплавка или плазменное напыление, так как в первом случае металл цилиндра практически не переходит в наплавл емый металл; во втором случае переходит до 5%, что вл етс пределом. В противном случае граница раздела двух металлов в

исходном образце будет существенно отличатьс от требуемой (заданной), а погрешность определени различных характеристик и характера формоизменени металла образца в очаге деформаций будет больше.

0 Св зь неплавленного металла с материалом образца практически така же, как и у однородной исходной заготовки. Это позвол ет осуществл ть исследовани с те.ми же режимами деформации, что и при прокатке обычных заготовок. Способ исследо вани пластического течени с использованием предлагаемого образца по характеру из.менени границы раздела двух металлов в заготовке до и после деформации позвол ет исследовать и определ ть распреде0 ление пластического течени по поперечному сечению (например, при изучении процессов поперечно-винтовой прокатки характер угла закрутки, см. подробнее ниже); распределение деформаций по высоте, т. е. неравномерность деформации и вли ние на

5 это калибровки инструмента и режимов прокатки; вли ние характеристик металла на внутреннее пластическое течение, например , при поперечно-винтовой прокатке

(чем пластичнее металл образца, тем больше внутренние сдвиги, больше угол закрутки ).

Пример. Изучение и измерение пластического течени осуществл ют следуюш,им образом. На лабораторном прошивном стане 90 дл изучени характера течени металла в поперечном и продольном направлени м при винтовой прокатке сплошной заготовки из ст. 10, 45, 36Г2, 60ГС с обжатием по диаметру до 20% подготавливают образцы. Дл изучени деформации по поперечному сечению на исходной заготовке вырезают продольный секторный паз известного размера, дл исследовани характера деформации по длине выполн ют ступенчатый паз с участками разного диаметра , затем дополн ют паз послойно путем газоплазменной наплавки электродами до размеров исходной заготовки (фиг. 1 и 2). Подготовленные таким образом образцы подвергают деформации в прошивном стане . Затем вырезают темплеты в характерных местах, протравливают и изучают характер течени в поперечном и продольном направлени х . Исследу режимы деформации и калибровку рабочего инструмента, можно выбрать оптимальные, дл которых характерны минимальна неравномерность деформации по сечению и минимальный угол закрутки.

На фиг. 5 представлены некоторые результаты обработки экспериментов. После прокатки сплошных образцов диаметром 60 мм с 1б°/о обжати по диаметру замер ют усредненные по сечению значени : компонент деформации: Eg - тангенциальной, осевой. ,

Изменение их по длине образца показывает на увеличение Eg от переднего к заднему концу, что приводит к наблюдаемым на практике влени м; потере устойчивости профил на заднем конце при прошивке

гильз, увеличению дефектов типа внутренних плен. Наибольшее значение в(и меньша пластичность) у стали 60 ГС, наименьшее - у малоуглеродистой ст. 10, что также позвол ет легко проанализировать вли ние

режимов деформации и калибровки инструмента на вскрытие полости и пластичность разных марок стали, наметить меропри ти по повышению качества изделий при винтовой прокатке. Получение аналогичных результатов традиционными методами очень трудоемко.

Образец, приведенный на фиг. 3, можно использовать дл исследовани неравномерности деформации как по длине, так и по сечению заготовки (в радиальном направлении ), а также при Bj)i6ope рациональных режимов деформации, настройки стана и калибровки рабочего инструмента при винтовой прокатке, образец, приведенный на фиг. 4 - при изучении особенностей продольной прокатки круглой заготовки в круглом калибре и т. д., т. е. форма таких заготовок может быть различной в зависимости от требуемых целей исследовани .

Использование предлагаемого образца дл исследовани течени металла по

сравнению с существующими позвол ет нагл дно и объективно производить анализ формоизменени на реальных образцах (макроструктурах) в промышленных и лабораторных услови х. Образец прост, не

имеет нарушени сплошности по сравнению с известными и может быть использован не только дл исследовани процессов винтовой прокатки, а также процессов ковки, объемной и листовой штамповки металлов и сплавов в холодном и гор чем состо нии.

Он позвол ет исследовать особенности внутреннего течени в заготовке в процессе ее деформации без нарушени сплошности металла как в лабораторных, так и промышленных услови х.

Claims

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКЕ, содержащий цилиндр с выполненным в нем пазом, заполненным слоями металла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования неравномерности деформации за счет сохранения сплошности материала, слои образованы наплавленным металлом различных марок стали.

Фиг.1