Теоретическое введениеСтр 1 из 2Следующая ⇒
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Технологический университет Московский институт стали и сплавов ВЫКСУНСКИЙ ФИЛИАЛ
Е.А. Харитонов Лабораторная (практическая) работа № 1 «Коэффициенты деформации при прокатке. Условие постоянства объема металла.
Цель работы: Приобрести навыки замера образцов, обработки полученных данных, научиться рассчитывать основные величины, характеризующие пластическую деформацию металлов. Приобрести практические знания о проявлении закона постоянства объема металла и его применение для условий непрерывной прокатки.
Теоретическое введение
При разработке новых, а также при совершенствовании действующих технологий, выполнении исследований в области обработки металлов давлением используется условие постоянства объема металла, согласно которому плотность деформируемого металла сохраняется постоянной в течение всего цикла обработки. Условие постоянства объема записывается в следующем виде: , (1.1) где h0, b0, l0 и h1, b1, l1 – высота, ширина и длина образца, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, до и после первой технологической операции деформирования, соответственно. В реальных условиях обработки металлов давлением наблюдаются отклонения от этого условия. Так, при горячей прокатке на обжимных станах слитков и литых заготовок, вследствие исчезновения в первых 5…6 проходах пустот, усадочной раковины, пузырей, плотность металла повышается; например, для кипящей стали – с 6,9 до 7, 85 т/м3, то есть объем слитка уменьшается на 12%. При дальнейшей горячей деформации плотность металла, а, следовательно, и его объем, почти не изменяются. При холодной обработке давлением ранее деформированного металла его плотность снижается в результате увеличения числа дефектов кристаллической решетки, вакансий, дислокаций и др. Соответственно этому объем металла увеличивается. Экспериментальным путем установлено, что при степени деформации 80% увеличение объема стали составляет 0,25…0,35%; при степени деформации 60% изменение объема меди и латуни достигает 1…2%. В практических расчетах параметров технологических процессов отмеченными изменениями плотности и, соответственно, объема пренебрегают. Из условия постоянства объема (1.1) следует, что . (1.2) Величина характеризует деформацию металла в направлении высоты полосы и называется коэффициентом высотной деформации; соответственно величина характеризует деформацию в направлении ширины полосы и называется коэффициентом поперечной деформации; величина характеризует деформацию в направлении длины полосы и носит название коэффициента продольной деформации. Используя вышеуказанные обозначения, запишем выражение (1.2) в следующем виде: , (1.3) или, после логарифмирования: –ln η+ln β+ln λ=0. Следовательно, алгебраическая сумма логарифмов коэффициентов деформации по трем взаимно перпендикулярным направлениям равна нулю. При выполнении технологических расчетов при продольной прокатке используются следующие величины, характеризующие деформацию: - абсолютное обжатие за проход Δh=h0–h1, или за несколько проходов ΔhΣ=h0–hn; - относительное обжатие за проход , или за несколько проходов ; - абсолютное уширение Δb=b1–b0; - коэффициент вытяжки за проход , за несколько проходов , или и вышеназванные коэффициенты η; β; λ. При прокатке широких листов, когда b/h>100, а также на широкополосных станах при прокатке тонких листов и при холодной прокатке, когда уширение незначительно изменяет ширину, пользуются формулой: В этом случае связь между коэффициентом вытяжки и относительным обжатием может быть представлена в следующем виде: В трубном производстве при прокатке круглых заготовок и труб используются следующие величины, характеризующие деформацию: - абсолютное обжатие за проход ΔΖ=d0–d1, или за несколько проходов ΔΖΣ=d0–dn; - относительное обжатие за проход , или за несколько проходов ; - коэффициент вытяжки за проход , или за несколько проходов или . Связь между коэффициентом вытяжки и относительным обжатием для прокатки сплошной заготовки на станах радиально-сдвиговой прокатки может быть представлена в следующем виде: Связь между коэффициентом вытяжки и относительным обжатием для процессов калибровки и редуцирования труб без изменения толщины стенки может быть представлена в следующем виде: , , где d – внутренний диаметр, S – толщина стенки. Из представленных выше формул однозначной взаимосвязи между обжатием и вытяжкой нет. Для характеристики процессов прокатки сорта, как правило, пользуются, в основном, коэффициентами вытяжки, так как обжатия по калибру разные. Для расчета условий захвата применяется максимальное абсолютное обжатие. Для характеристики процессов прокатки листа, в основном, пользуются относительным обжатием за проход. Для расчета скоростных условий прокатки на непрерывном стане пользуются коэффициентом вытяжки за проход. Для характеристики процессов производства бесшовных труб пользуются, как относительным обжатием, так и коэффициентом вытяжки, а именно: - при прошивке: до пережима применяются относительные обжатия, а весь процесс характеризуется коэффициентом вытяжки; - при прокатке на непрерывном стане, автомат-стане, пилигримовом и раскатном станах используют, в основном, коэффициент вытяжки; - при прокатке трубы на калибровочном, редукционном и редукционно-растяжном стане используют относительное частное обжатие, а для расчета скоростных условий процесса пользуются коэффициентом вытяжки. При предварительном назначении числа проходов (операций) n можно вычислить средний коэффициент вытяжки по формуле: , откуда . В некоторых случаях используется величина относительной высотной деформации, вычисляемая следующим образом: . Наиболее точно высотную деформацию характеризует логарифмический (истинный, или интегральный) показатель, который определяется интегрированием бесконечно малых относительных изменений высоты полосы. Например, в отдельном проходе логарифмический показатель высотной деформации определяется так: . Суммарный логарифмический показатель высотной деформации за n проходов определяется следующим образом: .
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|