SU1687349A1 - Способ электропластической деформации металлов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к холодной обработке сплавов и цветных металлов, и может быть использовано дл  повышени  пластичности металла без разогрева. Цель изобретени  - повышение производительности . Способ осуществл етс  активным деформированием заготовки и пропусканием через нее импульсного электрического тока с параметрами, не вызывающими разогрева заготовки. Активное деформирование останавливают при достижении уровн  напр жений в интервале от 1,5 предела текучести материала заготовки до 0,9 предела его прочности. Не снима  внешней нагрузки, через заготовку пропускают серии импульсов тока до тех пор, пока не прекратитс  падение внутренних напр жений. После этого возобновл ют активное деформирование до достижени  напр жений, превышающих предыдущий уровень на 8-10%. В результате повышаетс  эффективность разупрочн ющего действи  электрического тока и снижаетс  сопротивление металла деформированию, 1 з.п. ф-лы. Ј

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к холодной обработке сплавов и цветных металлов с изменением их физической структуры, и может быть использовано дл  повышени  пластичности металла без значительного термического разогрева.

Цель изобретени  - повышение производительности за счет снижени  сопротивлени  деформированию путем повышени  эффективности разупрочн ющего действи  электрического тока.

Способ осуществл етс  следующим образом ,

Исходную заготовку подвергают активному деформированию. Периодически во врем  обработки материала заготовки его активна  деформаци  приостанавливаетс . При этом практически останавливаютс 

процессы деформационного упрощени  и происход т процессы релаксации напр жений и разупрочнени , на которые сильное вли ние оказывает электрический ток. Дл  интенсификации разупрочнени  металла во врем  пауз приостановленной деформации через заготовку, не снима  внешней нагрузки , пропускают серии электрических импульсов . Затем вновь включаетс  активное деформирование, после чего следует пауза токовой обработки и т.д., активное деформирование заготовки останавливают при достижении уровн  напр жений в интервале от 1,5 (7г до 0,9 ав, где Or - предел текучести материала заготовки; ств - предел прочности. Серии импульсов тока пропускают до тех пор, пока не прекратитс  падение внутренних напр жений, после чего возобновл ют активное деформирование до доО

со

ч|

CJ

Ю

тижени  напр жений, превышающих редыдущий уровень на 8 - 10%.

Пропускание в момент прекращени  акивного деформировани  серий импульсов ока с амплитудой плотностью 10 - 109 /м2, длительностью - 10 с, частотой ледовани  0,1 - 0,5 Гц и числом импульсов в серии преимущественно 20 - 25 обеспечивает пластическую деформацию нагруженного металла без его разогрева и релаксацию приложенных напр жений, что повышает эффективность разупрочн юще- го действи  электрического тока при сохранении его нетермического вли ни  на пластичность материала заготовки.

Пример 1. Образец монокристаллического кадми  диаметром 1 мм и длиной 25 мм, электропластически деформировали. Активное деформирование останавливали при достижении напр жени  300 КПа, что составл ло 1,5 От ( Ъ 200 КПа и ав 3500 КПа). Через образец, не снима  внешней нагрузки, пропускали серии электрических импульсов, содержащее 25 импульсов длительностью 6 х с, с амплитудой плотностью 108 А/м2 и частотой следовани  импульсов 0,1 Гц. По истечении 3 мин наблюдали прекращение падений приложенных напр жений. Затем восстанавливали активное деформирование до достижени  напр жений в 350 КПа, превышающих предыдущий уровень на 10 %, после чего вновь останавливали активное деформирование и повторно пропускали импульсный ток тех же параметров. Через 6 мин после второй остановки оп ть наблюдали прекращение падени  приложенных напр жений. В результате образец был деформирован на 25% за 12 мин. За то же врем  контрольный образец, который раст гивали с наложением тока в период активной деформации, оказалс  деформирован на 18%, а деформированный без тока за то же врем  - лишь на 8%.

Пример 2. Образец монокристаличе- ского кадми  диаметром 1 мм и длиной 25 мм электропластически деформировали аналогично примеру 1. Активное деформирование останавливали при достижении напр жений 3150 КПа. что составл ло 0,9 Ов. Через образец, не снима  внешней нагрузки , пропускали серии электрических импульсов, содержащие 20 импульсов длительностью 6x10 , с амплитудной плотно- стью тока 10 А/м , с частотой следовани  импульсов 0,5 Гц. По истечении 3 мин наблюдалось прекращение падени  напр жений при общей выдержке образцов после остановки активного деформировани  8

мин. Затем активное деформирование об- . разца возобновл лось с превышением прежнего уровн  механических напр жений на 8%. После этого вновь останавливали активное деформирование, продолжа  пропускать серии электрических импульсов тех же параметров. Через 5 мин наблюдалось прекращение падени  механических напр жений. В результате за два цикла образецбыл продеформирован на 30%. Нова  нагрузка образцов приводила к их разрушению .

Пример 3. Образец монокристаллического кадми  диаметром 1 мм и длиной 25

мм деформировали аналогично примеру 1. Активное деформирование останавливали при достижении напр жений 360 КПа, что составл ло 1,8 (где (h предел текучести, равный 200 КПа). Через образец пропускали

по 25 импульсов электрического тока длительностью ее амплитудной плотностью тока 10 А/м2 и с частотой следовани  импульсов 0,1 Гц. По истечении 3 мин наблюдалось прекращение падени  напр жени  при общей продолжительности пауз релаксации напр жений по 8 мин. В последующем образец вновь активно деформиро- вали. Во втором цикле прекращение падени  напр жений происходит через 5

мин. В результате за два цикла образец был продеформирован на 22 - 30%.

Пример 4. Образцы монокристаллического кадми  диаметром 1 мм и длиной 25

мм деформировали с током аналогично примеру 1. Активное деформирование останавливали при достижении напр жений 280 КПа и при 260 КПа, что составл ло в первом случае 1,4 Ch, а во втором -1,3 сн (где 7Т предел текучести, равный 200 КПа). В обоих случа х через образцы пропускали по 25 импульсов электрического тока длительностью 6 х с с амплитудной плотностью тока 108 А/м2 и частотой следовани  импульсов 0,1 Гц. По истечении 3 мин в первом случае и 2 мин во втором случае наблюдалось прекращение падени  напр жений при общей продолжительности пауз релаксации напр жений по 8 мин.

В последующем образцы вновь активно

деформировали по режимам, как в примере 2. Во втором цикле прекращение падени  напр жени  происходило через 5 мин на первой группе образцов, а на второй группе

образцов -через3 мин. В результате перва  группа образцов за два цикла была проде- формирована на 10-12%. а втора  - на 2-3%. Пример 5. Образцы деформировались при достижении напр жений в момент остановки деформирований, превышающих

значени  0,9 7В. Происходило разрушение образцов, в результате чего при указанных значени х напр жений эффект не мог быть реализован вследствие разрушени  образцов .

Claims (2)

1. Приведенные примеры не ограничивают все возможные случаи использовани  способа. Электропластическому деформированию с воздействием на процесс релаксации внутренних напр жений можно подвергать не только указанные монокристаллические , но и любые другие поликристаллические металлы и сплавы. Предпочтительные виды обработки металлов давлением с использованием способа - штамповка, ковка и другие прерывистые процессы механической обработки. Формула изобретени  1. Способ электропластической деформации металлов, заключающийс  в деформировании заготовки и пропускании через нее импульсного электрического тока, о т л- ичающийс  тем, что, с целью повышени 

   производительности за счет снижени  со противлени  деформированию путем повышени  эффективности разупрочн ющего действи  электрического тока, деформирование заготовки останавливают при досги жении уровн  напр жений в интервале от 1,5 предела текучести материала заготовки до 0,9 предела его прочности, а пропускание через заготовку импульсного электрического тока осуществл ют в момент остановки деформировани  заготовки, не снима  с нее внешней нагрузки, после чего возобновл ют деформирование до достижени  напр жений, превышающих предыдущий уровень на 8 ... 10%
2. 2. Способ по п. 1 отличающийс  тем, что к заготовке прикладывают импульсный электрический ток с амплитудной плотностью 108 .. Ю9 А/м2, длительностью 10 5

   ... 10 4 с, частотой следовани  импульсов 0,1 ... 0,5 Гц и числом импульсов в серии, равным 20 ... 25.