SU1547910A1 - Образец дл моделировани процесса гор чей обработки металлов давлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при моделировании процессов гор чей прокатки, ковки, штамповки и прессовани . Цель изобретени  - повышение точности моделировани . Образец дл  моделировани  отливаетс  из металла пластичного при комнатной температуре, со сло ми, имеющими наименьшее сопротивление деформации в центре образца 1, а наибольшее сопротивление деформации - на периферии 2. Между этими сло ми в модельном образце содержитс  слой 3 с измен ющимс  сопротивлением деформации. Путем подбора содержани  легирующего химического элемента в таком сплаве получают значение сопротивлени  сплава при комнатной температуре, соответствующее значению сопротивлени  деформации стали при температурах гор чей обработки. Модельный образец позвол ет моделировать симметричный и несимметричный нагревы или охлаждение заготовок в поперечном сечении. Это дает возможность уточнить режимы деформировани  реальных заготовок, а также зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки и провести изменени  напр жений при исследовании металла. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть исполь- : овано при моделировании процессов гор чей прокатки, ковки, штамповки и прессовани .

Целью изобретени   вл етс  повышение (очности и снижение трудоемкости моделировани .

На чертеже показан образец дл  моделировани  процессов обработки металлов дав- |1ением, I -1/4 часть продольного сечени  Модельного образца перед перераспределением легирующего элемента, II-1/4 часть продольного сечени  модельного образца после перераспределени  легирующего эле- ента.

, Образец дл  моделировани  процесса го- Ь чей обработки металлов давлением отли- рают из металла, пластичного при комнат- |ной температуре, со сло ми, имеющими наименьшее сопротивление деформации в центре 1 образца, а наибольшее сопротивление деформации - на периферии 2. Между этими сло ми в образце содержатс  слои 3 с измен ющимс  сопротивлением деформации.

Различные значени  сопротивлени  металла деформации получают за счет легировани  основного металла, при этом сплав, полученный легированием основного металла , должен образовывать непрерывный твердый раствор. Подбором содержани  легирующего химического элемента в таком сплаве получают значение сопротивлени  деформации сплава при комнатной температуре , соответствующее значению сопротивлени  деформации стали при температурах гор чей деформации.

Дл  изготовлени  модельных образцов предварительно подготавливают несколько (не менее двух) изложниц дл  отливки образцов, отличающихс  размерами внутреннего поперечного сечени . Размеры изложниц соответствуют размерам заготовок (слитков ) в определенном масштабе. При этом изложницы могут подогреватьс  до температуры плавлени  металла, из которого изготавливают образец.

0 Нагретый до температуры плавлени  металл разливают в изложницы послойно, начина  с наименее легированного, т. е. имеющего наименьшую температуру плавлени . После охлаждени  отлитой заготовки в изложнице до температуры(0,1-0,7) Т™ ее извлекают, устанавливают в изложницу с другим внутренним размером поперечного сечени  и разливают сплав с более высокой степенью легировани  в зазор между заготовкой и стенками изложницы. С

0 целью управлени  процессом диффузии легирующего элемента изложница может подогреватьс  до температуры плавлени  сплава и выдерживатьс  при этой температуре . За счет более высокой температуры плавлени  сплава происходит расплавление

5 поверхностного сло  ранее отлитой заготовки и диффузионное перераспределение легирующего элемента между сло ми, имеющими различную степень легировани . Плавное изменение содержани  легирующего элемента от одного сло  к другому приводит к плавному изменению сопротивлени  деформации , поскольку сплав образует непрерывный твердый раствор, а сопротивление деформации такого сплава измен етс  пр мо пропорционально изменению содержани  ле5 тирующего элемента. Неравномерна  линейна  усадка сплавов с различным содержанием легирующего элемента по сечению вызывает возникновение напр жений сжати  или раст жени  между поверхностной и центральной зонами образца.

0 Дл  моделировани  процессов гор чей обработки металлов давлением в качестве основного модельного материала используют химически чистый свинец, сопротивление деформации которого при комнатной температуре составл ет «30 МПа, темпе5 ратура плавлени  397°С. Легирование свинца никелем в количестве 1,465% увеличивает сопротивление деформации сплава до ж 100 МПа, а температуру плавлени 

0

.до 757°С. В результате получаетс  модельный образец с плавным изменением сопротивлени  деформации по сечению и наличием сжимающих напр жений в осевой зоне за счет линейной усадки центральных слоев ме- талла.

Модельный образец позвол ет моделировать как симметричный, так и несимметричный нагрев или охлаждение заготовки в поперечном сечении, что дает возможность уточнить режимы деформировани  реальных заготовок, а также позвол ет зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки и провести измерени  напр жений при исследовании течени  металла, что повышает достоверность моделировани  температурного пол  заготовки и снижает трудоемкость моделировани .

Claims (2)

1.Образец дл  моделировани  процесса гор чей обработки металлов давлением в виде многослойной заготовки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и снижени  трудоемкости моделировани , образец выполнен из пластичных при комнатной температуре слоев металла, образующих непрерывный твердый раствор, при этом коэффициент линейной усадки и сопротивление деформации в сло х, расположенных в направлении от оси образца к периферии , измен ютс  по линейному закону.

2.Образец по п. 1, отличающийс  тем, что слои в указанном направлении располагаютс  начина  от сло  с наименьшим сопротивлением деформации и конча  слоем с наибольшим сопротивлением деформации .