книги из ГПНТБ / Изменение механических свойств металлов и сплавов при холодной прокатке А. В. Третьяков, К. М. Радченко. 1960- 4 Мб

сутствует ярко выраженная площадка текучести, определяют

условный предел текучести а0,2.

Физический предел текучести может быть определен или измерением соответствующей ординаты Ps на диаграмме растя­ жения (рис. 4), или фиксированием характерного момента пре­ кращения роста нагрузки по силоизмерителю машины. Второй способ менее надежен в связи с субъективностью визуального отсчета.

Условный предел текучести также может быть определен

двумя способами: по диаграммной записи или замером дефор­

мации тензометром. По диаграмме растяжения, полученной не­ посредственно на машине, условный предел текучести определяют в том случае, если масштаб диаграммы обеспечивает соответствие одному миллиметру ординаты не более

1 кг/мм2 напряжения образца. При

обработке диаграммы растяжения, для определения условного предела текучести, прежде всего находят

и через точку А проводят прямую,

параллельную начальному участку кривой растяжения, до пере­ сечения с ней. Ордината точки пересечения принимается за нагрузку, определяющую условный предел текучести ^о,2 (рис. 6).

Хотя первый способ и менее точен, чем второй, однако

благодаря своей простоте он получил большее распространение.

При определении условного предела текучести вторым спо­ собом пользуются различными механическими тензометрами. Образец закрепляют в опорах машины и после приложения к

пряжение принимается равным не более 10% ожидаемого пре­ дела текучести. Затем образец нагружают (от руки) до напря­

устанавливают на нулевое или другое произвольное деление

начального участка шкалы. Это показание принимают за ис­

ходное. Затем образцу сообщают ряд последовательно возрас­ тающих нагрузок, с измерением каждый раз остаточного удли-

Р

ГЛАВА II

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И ТЕРМООБРАБОТКИ

Механические свойства металлов и сплавов существенно за­ висят от химического состава, структуры и термообработки их. Знание этих 'зависимостей необходимо прокатчикам для оценки поведения металла при пластической деформации.

Содержание отдельных элементов может колебаться в установ­ ленных пределах или не превышать определенной величины. Изменение содержания в сплаве любого элемента, независимо

от того, является ли он основным, легирующим или примесью, вызывает, при прочих равных условиях, соответствующее изме­ нение механических свойств. В -связи с этим один и тот же

12

сплав различных плавок может иметь неодинаковые механиче­ ские свойства. Так, например, согласно рис. 11, предел прочно­ сти холоднокатаных листов, изготовленных из одной плавки

оловянистых бронз в зависимости от содержания основных эле­ ментов приведено на рис. 13, 14 и 15 [3; 4].

13

Механические свойства металлов могут быть улучшены вве­ дением легирующих элементов. Легирование сталей марганцем, кремнием, вольфрамом, хромом, никелем повышает их предел прочности и текучести и снижает пластичность. На. рис. 16 и 17

[6].

Помимо основных и легирующих элементов, в сплавах присутствуют не­ избежные примеси, которые оказывают

жая прочность металла. Так, например, сера и кислород в стали,

образуя сульфиды и окислы, ухудшают ее свойства. Повышение содержания фосфора вызывает значительное увеличение предела

ухудшают механические свойства латуней и- бронз. Поэтому их содержание обычно не превышает сотых и тысячных долей про­ цента.

Помимо химического состава, на свойства сплава, как отме­ чалось, оказывает влияние структура. Сплавы состоят из одной

14

или нескольких фаз, которые могут образовывать различ­ ные структурные составляющие, по-разному влияющие на свой­

ства.

Стали после медленного охлаждения представляют смесь

свойства. Феррит является мягкой, пластичной составляющей,

чие размеров атомов железа и легирующих элементов приводит к изменению параметров решетки, а следовательно, и свойств

феррита. Чем больше это различие, тем сильнее повышается прочность и снижается пластичность. Влияние легирующих эле­

образовывать перлит. Перлит может быть пластинчатым или зернистым и, кроме того, иметь различную степень дисперсности. В соответствии с этим механические свойства стали будут из­

Чем выше степень дисперсности сплава, тем выше механические свойства его.

Некоторые сплавы цветных металлов (латуни, бронзы, спла­ вы никеля с медью) являются однофазными. Структурные

15

изменения в этих сплавах проявляются лишь в размерах зерен,

что влияет на их свойства. Ниже приведены механические свой­ ства мельхиора марки МНЖМц 30-0,8-1 в зависимости от вели­ чины зерна [9].

вание новых равноосных зерен с правильной кристалличе­

ской решеткой атомов. Размер новых зерен зависит от темпе­ ратуры нагрева и степени деформации сплава. Влияние степени деформации и температуры отжига на рост зерна стали с со­ держанием 0,06% углерода показано на рис. 22 [10].

При рекристаллизационном отжиге снижаются твердость и прочность и повышаются пластичность и вязкость стали

(рис. 23).

Для однофазных сплавов цветных металлов применяется

только рекристаллизационный отжиг, ■ позволяющий получить

зерна необходимой величины.

16

Окончательная термическая обработка устанавливается в сответствии с техническими условиями и требованиями на но­ гавку готовой продукции.

Химический состав и исходные механические свойства ста­ лей, цветных металлов и их сплавов, по которым даны кривые

изменения механических свойств в зависимости от степени деформации, приведены в Приложении.

публичная

г' /ЧНЯ-TtС-ОКАЯ

2 А. В. Третьяков, К- М. Радченко

ГЛАВА III

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Кроме химического состава, структуры и предварительной термической обработки, на изменение механических свойств ме­

таллов и сплавов в процессе холодной прокатки влияет ряд

факторов: схема напряженного состояния, дробность деформа­ ции, скорость деформации, применяемая при прокатке смазка и т. д. Ниже рассматривается влияние указанных факторов на

механические свойства лишь в связи с определением давления металла на валки, моментов прокатки и других параметров тех­ нологического процесса холодной прокатки лент и листов. Так, например, прокатчику очень важно знать, какие факторы техно­ логического процесса необходимо учитывать и какими можно пренебречь при расчетах давления металла на валки, не снижая их точности.

Существенное влияние на механические свойства оказывает схема напряженного состояния, т. е. характер нагружения, ко­ торый необходимо учитывать при изучении упрочнения (накле­ па) металла. Поэтому для расчета давления металла на валки

необходимо пользоваться данными о механических свойствах металлов и сплавов, упрочнение (наклеп) которых было достиг­

нуто в процессе прокатки, т. е. только при соответствующей схеме напряженного состояния.

Кривые изменения механических свойств в процессе холод­ ной прокатки, приведенные в данной книге, получены на осно­ вании испытаний образцов, изготовленных из холоднокатаного металла. Следовательно, все подвергнутые испытаниям образцы

упрочнялись при одинаковой схеме напряженного состояния. Рассмотрим влияние дробности деформации (числа прохо­

дов при одинаковом суммарном обжатии) на механические

свойства металла.

В настоящее время вопрос о влиянии дробности деформации, на механические свойства нельзя считать окончательно выяснен­ ным, так как литературные данные по этому вопросу противо­

речивы. Так, по данным Помпа и.Поеллайна [11], механические свойства углеродистых (0,09—1,44%'С) сталей после их прокатки

18