Старооскольському ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Кафедра АіПЕ

Реферат

По курсу: «Технологічні процеси виробництв і обладнання»

Тема: « Обробка металів тиском »

Виконав: ст. гр. АТП 97 2д

Сивцов С.М.

Перевірив:

Кудрявцев В.С.

Старий Оскол, 2001

Зміст

Вступ 3
термомеханічної обробки металу 5
Прокатка металів 6
Волочіння металу 8
Пресування металу 11
Кування і штампування металу 12
Література 13

Введення

Розвиток народного господарства країни значною мірою визначаєтьсязростанням обсягу виробництва металів, розширенням асортименту виробів зметалів і сплавів і підвищенням їх якісних показників, що взначною мірою залежить від умов пластичної обробки. Знаннязакономірностей обробки металів тиском допомагає вибирати найбільшоптимальні режими технологічних процесів, необхідний основне ідопоміжне обладнання і технічно грамотно його експлуатувати.

Метали разом із здатністю деформуватися володіють також високимиміцністю та в'язкістю, хорошими тепло-і електропровідність. Присплаву металів в залежності від властивостей складових компонентівстворюються матеріали з високою жаростійкістю, кислототривкі,магнітними й іншими корисними властивостями.

Використання металів людиною почалося в глибокій давнині (більшеп'яти тисячоліть до н. е..). Спочатку знаходили застосування кольорові метали
(мідь, сплави міді, золото, срібло, олово, свинець та інші), пізніше почализастосовувати чорні - залізо та сплави на його основі.

Тривалий час виробництво металів носило примітивний характер і заобсягом було досить незначним. Проте наприкінці XIX ст. світова виплавкастали різко зросла з 0,5 млн. т в 1870 р. до 28 млн. т в 1900 р. Ще вбільшому обсязі зростає металургійна промисловість в XX столітті. Порядзі збільшенням виплавки сталі з'явилася необхідність організувати у великихмасштабах отримання міді, цинку, вольфраму, молібдену, алюмінію, магнію,титану, берилію, літію та інших металів.

Металургійне виробництво поділяється на дві основні стадії. Уперші отримують метал заданого хімічного складу з вихіднихматеріалів. У другій стадії металу в пластичному стані надають тучи іншу необхідну форму при практично незмінному хімічному складіоброблюваного матеріалу.

Здатність металів приймати значну пластичну деформацію вгарячому і холодному стані широко використовується в техніці. При цьомузміна форми тіла здійснюється переважно за допомогою давить наметал інструменту. Тому отримане виріб таким способом називаютьобробкою металів тиском або пластичною обробкою.

Обробка металів тиском являє собою важливий технологічнийпроцес металургійного виробництва. При цьому забезпечується не тількинадання зливка або заготівлі необхідної форми і розмірів, але разом зіншими видами обробки істотно поліпшуються механічні та іншівластивості металів.

Прокатка, волочіння, пресування, кування, штампування представляють собоюрізні види обробки металів тиском в пластичному стані.

Серед різних методів пластичної обробки прокатка займає особливеположення, оскільки таким способом виробляють вироби, придатні длябезпосереднього (у стані поставки) використання в будівництві тамашинобудуванні (шпунт, рейки, профілі сільськогосподарського машинобудуваннята ін.) Прокаткою отримують також різноманітні види заготовок, якіє вихідним матеріалом для інших способів обробки. Так,гарячекатаний та холоднокатаний листовий сталь, смуги та стрічки у великихкількостях йдуть для листового штампування. При куванні в штампах яквихідного продукту використовують переважно катану заготовку. Вихіднимматеріалом при волочіння є катанка, який отримується на дротянихстанах. Величезне значення прокатного виробництва в народному господарствіпідтверджується щорічним збільшенням випуску прокату. Через валки прокатнихстанів проходить 75 (80% усього виплавлюваного металу.

Розвиток прокатного виробництва грунтується на застосуванні принципубезперервності самого процесу і всіх технологічних операцій (прокатка,термічна обробка, обробка та ін.) У даному випадку велику роль граєвпровадження досягнень обчислювальної техніки та автоматизації на цій основітехнологічних процесів.

Поряд з безперервним зростанням прокатного виробництва розширюєтьсясортамент, збільшується випуск ефективних металовиробів, таких, якхолоднокатаний лист, гнуті профілі, прокат з зміцнюючої термічноїобробкою, високоміцні труби, у тому числі із захисними покриттями,розширюється випуск мідної катанки, алюмінієвої стрічки, фольги та ін Широкерозвиток отримує комплекс заході щодо поліпшення споживчих властивостейпрокату: міцності, пластичності, жаростійкості і хладостойкості,надійності і довговічності та інших шляхом легування, термічноїобробки, лудіння, цинкування, нанесення неорганічних і органічнихпокриттів і пр.

Збільшення виробництва виробів, одержуваних волочінням, досягаєтьсяудосконаленням окремих операцій виготовлення і всьоготехнологічного процесу, застосуванням швидкісного автоматизованогообладнання, вибором відповідного волочильного інструменту і методівпідвода та якості мастила.

Величезне розвиток отримують процеси пресування, що дозволяютьвиготовляти профілі практично з необмеженими можливостями за формою їхперетину, особливо при обробці труднодеформіруемих металів і сплавів.

Область застосування кування та штампування в сучасній масовій тавеликосерійному виробництві безперервно розширюється і має тенденцію довпровадження спеціальних інструментів і штампів, механізації ковальських ітранспортних операцій, спеціалізації ковальських цехів на випуск однотипнихвиробів, що дає можливість здійснювати автоматизацію процесів,створювати потокові та автоматичні лінії виробництва поковок у поєднанніз автоматизацією внутрішньоцехового транспорту. У ковальському і штампувальнимвиробництві продовжують вдосконалюватися способи нагрівання металу шляхомзастосування електронагріву - індукційного та контактного.

Значно зростає виробництво виробів листовий штампуванням,особливо в поєднанні зі зварюванням, клепкою, закачування, що при скороченнітрудомісткості складальних робіт знижує масу машин без зменшення їхміцності. Отримують подальший розвиток холодна висадка, холодна об'ємнаштампування, калібрування, видавлювання та ін

Висока продуктивність процесів обробки металів тиском,порівняно низька їх енергоємність, а також незначні втрати металупри виробництві виробів вигідно відрізняють їх у порівнянні, наприклад, зобробкою металу різанням, коли необхідну форму виробу отримуютьвидаленням значної частини заготовки в стружку. Істотним достоїнствомпластичної обробки є значне поліпшення властивостей металу впроцесі деформування.

Динамічний і пропорційне зростання чорної і кольорової металургії,виробництво виробів з металів і сплавів пластичної обробкоюгрунтуються на подальшому розвитку теорії обробки металів тиском,що є науковою базою розробки технологічних операцій отриманнявиробів з металів і сплавів. Теорія пластичної обробки металівдозволяє оцінити економічну доцільність прийнятого способудеформації, виявити вплив умов обробки на властивості отримуванихвиробів, визначити силові і енергетичні параметри процесу і вказатишляхи їх раціонального зміни, дає можливість керувати процесомобробки з точки зору покращення здатності металів пластичнодеформуватися. Знання закономірностей обробки металів тискомдопомагає вибирати найбільш оптимальні режими технологічних процесів,потрібного основне і допоміжне обладнання і технічно грамотно йогоексплуатувати.

термомеханічної обробки металу

Успіхи машинобудування, будівництва та інших галузей промисловості взначною мірою визначаються досягненнями в галузі металургійноговиробництва. Підвищення міцності в поєднанні з достатньою пластичністюметалів і сплавів дозволяють зменшити масу, а отже, і вартістьспоруд та машин при їх експлуатації і в багатьох випадках привиготовленні. Тому безупинно прагнуть поліпшити механічніхарактеристики металу як у стані поставки, так і при подальшійобробці.

Відомо, що пластичне деформування і термічна обробказмінюють властивості металів. Об'єднання цих операцій, максимальне їхзближення і створення єдиного процесу термомеханічної обробкизабезпечують помітне підвищення механічних характеристик, що дозволяєекономити до 15 ... 40% металу і більше або збільшити довговічність виробів.

Тривалий час пластичну обробку розглядали в основному якоперацію формування, хоча відомо, що 10 ... 20% енергії, затрачуваноїна деформацію, іде на збільшення внутрішньої енергії дефектівкристалічної решітки. Перед остаточним термічною обробкою від цієїнакопиченої енергії звільнялися і тільки після цього виконувалитермічні операції, що приводили метал до Метастабільний стан звисокою міцністю та в'язкістю. Тим часом поєднання пластичноїдеформації і фазових (структурних) перетворень або їх поєднання впевній послідовності викликає підвищення щільності дислокації,змінює наявність вакансій і дефектів упаковки і може бути використане длястворення оптимальної структури металу і формування найважливіших властивостей --міцності і в'язкості. Це поєднання пластичної деформації і термічноговпливу, метою якого є формування необхідної структуриоброблюваного тіла, називають термомеханічної обробкою (ТМО).

При ТМО обидва процеси - пластична деформація і термічна обробка
- Можуть поєднуватися в одній технологічної операції, але можуть проводитисяз розривом у часі. Однак фазові перетворення при цьому повиннівиконуватися в умовах підвищеної щільності дефектів решітки, що виникаютьзавдяки пластичної деформації металу. В умовах ТМО поєднанняпластичної та термічної обробок для різних матеріалів визначаєтьсявихідним структурним станом, чутливістю до цих дій інаслідків впливу.

ТМО стали виконується головним чином за трьома схемами:високотемпературна (ВТМО), низькотемпературна (НТМО) і попереднятермомеханічна обробка (ПТМО).

ВТМО - термообробка з деформаційного нагріву з подальшим низькимвідпусткою. Контрольована прокатка, будучи різновидом ВТМО,являє собою ефективний спосіб підвищення міцності, пластичності тав'язкості низьколегованих сталей. Основна ідея цього виду обробкиполягає в підборі режимів прокатки та охолодження після прокатки, щозабезпечує одержання дрібного і однорідного зерна в готовому прокаті.
Найбільш успішно це досягається зниженням температури прокатки востанніх трьох - п'яти проходах до 780 ... 850 ° С при збільшенні ступенядеформації до 15 ... 20% і вище за прохід.

НТМО полягає в нагріванні сталі до 1000 ... 1100 ° С, швидкому охолодженнідо температури метастабільного стану аустеніту (400 ... 600 ° С) і високоюступеня (до 90% і вище) деформації при цій температурі. Після цьоговиконується гарт на мартенсів і відпуск при 100 ... 400 ° С. Цей спосібзастосуємо до легованих сталей.

ПТМО характерна простотою виконання технологічного процесу:холодна пластична деформація (підвищує щільність дислокацій),дорекрісталлізаціонний нагрів (забезпечує полігонізації структурифериту), гарт зі швидкісного нагріву, відпустку, При цьому перерва міжхолодної деформацією і нагріванням під загартування не регламентується, щозначно спрощує технологічний процес ПТМО.

Операція прискореного охолодження після прокатки або іншого видупластичної деформації також являє собою термомеханічноїобробку. Тому ця операція набуває в ряді випадків важливе значенняяк з точки зору поліпшення структури металу, а отже, імеханічних властивостей, так і впливу на зниження окалінообразованія ізневуглецювання.

Прокатка металів

Прокатка металів є таким видом пластичної обробки, коливихідна заготовка обжимається обертаються валками прокатного стану з метоюзменшення поперечного перерізу заготовки і надання їй заданої форми.
Існує три основних способи прокатки:

. поздовжня,

. поперечна,

. поперечно-гвинтова (або коса).

При поздовжньої прокатці деформування заготовки здійснюється міжобертаються в різні боки валками. Осі прокатних валків іоброблюваної заготовки паралельні (або перетинаються під невеликимкутом). Обидва валка обертаються в одному напрямку, а заготівля круглогоперетину - в протилежному. У процесі поперечної прокатки оброблюваназаготівля утримується в валках за допомогою спеціального пристрою.
Обтиснення заготовки по діаметру і надання їй необхідної форми перерізузабезпечуються відповідної профілюванням валків і зміною відстаніміж ними. Цим способом виготовляють вироби, що являють собою тілаобертання (кулі, осі, шестерні та ін.)

Поперечно-гвинтова або коса прокатка виконується під обертаються водному напрямку валках, встановлених у прокатної кліті під деякимкутом один до одного. Стани косою прокатки використовують при виробництві труб,головним чином для прошивки злитку або заготовки на гільзу. У моментзіткнення металу з обертовими валками, що мають нахил до осіоброблюваної заготовки, виникають сили, спрямовані вздовж осі заготовки,і сили, спрямовані по дотичній до її поперечного перерізу. Спільнедію цих сил забезпечує обертання, втягування оброблюваноїзаготовки в звужується щілину і деформування.

Металургійна промисловість Росії випускає різноманітні видипрокату, що відрізняються за формою поперечного перерізу і розмірами. Всі цівироби перелік яких називається сортаментом, як правило,стандартизовані.

Хоча сортамент прокатних виробів досить великий, все ж таки видаєтьсяможливим весь прокат розбити на наступні основні чотири групи:сортовий, листовий, труби, спеціальні види прокату (бандажі, колеса,періодичні профілі та ін.) Найбільш різноманітною є групасортового прокату, який поділяється на прості і фасонні профілі.
Прокат у вигляді кола, квадрата, смуг плоского перетину відноситься до простихпрофілями. Прокат складного поперечного перерізу відноситься до фасоннимпрофілями. У залежності від призначення фасонні профілі підрозділяються напрофілі загального або масового споживання (кутовий профіль, швелери,двотаврові балки, шестигранні профілі тощо) і профілі спеціальногопризначення (рейки залізничні широкої і вузької колії, рейкитрамвайні, профілі сільськогосподарського машинобудування,електропромисловості, нафтової промисловості та ін.) У прокатних цехахвиробляють понад 1600 розмірів простих профілів, понад 1100 фасоннихпрофілів загального споживання і приблизно 1350 розмірів профілів спеціальногопризначення.

Весь сортовий прокат підрозділяється на чотири групи: сталькрупносортні, середовищ несортная, дрібносортна та катанка діаметром від 5,5 до 9мм.

Залежно від способу виробництва і товщини листовий прокатподіляється на три основні групи: гарячекатані товсті листи товщиною
4 мм і більше, гарячекатані тонкі листи товщиною менше 4 мм іхолоднокатані листи всіх розмірів. Листовий прокат зі сталі і кольоровихметалів використовується в найрізноманітніших галузях промисловості.
Тому листову сталь часто підрозділяють за призначенням, так, наприклад,зварювана корпусні сталь суднобудування (ГОСТ 5521-76), гарячекатанатовстолистова конструкційна якісна вуглецева сталь товщиною від
4 до 14 мм і низьколегована сталь для котлобудування і судин,що працюють під тиском (ГОСТ 5520-69), рулонна холоднокатана стальтовщиною 0,02-4 мм і ін

Відповідно до ГОСТом труби, що виготовляються на прокатних станах,поділяються на дві групи: безшовні та зварні (зі швом). Крім круглихтруб виробляють також профільні труби і з перЄмен розмірами перерізу подовжині. Обсяг виробництва труб збільшується з кожним роком. Найбільшпомітно зростає виробництво зварних і холоднокатаних труб.

Розвиток машинобудування, створення нових галузей промисловостіпідвищують вимоги до якості металу, викликають необхідність розширеннясортаменту і збільшення виробництва дефіцитних видів прокату. Разом з тимзростає потреба розширення виробництва економічних профілів. До такихвидів прокату можна віднести тонкостінні і шірокополочние балки,тонкостінні кутові профілі, швелери, гнуті профілі та ін Для серійногомашинобудування має велике значення випуск періодичних профілів,використання яких забезпечує помітну економію металу (до 20 ... 30%),підвищує продуктивність штампування.

Тривалий час отримання готового прокату виконувалося потехнологічною схемою «злиток - готовий прокат». У цих умовах отримувализлиток невеликої маси і вибирався він з таким розрахунком, щоббезпосередньо з нього можна було отримати необхідне виріб за одиннагрів. Однак у міру розвитку машинобудування та металургії, головнимчином високопродуктивних способів одержання сталі, виникланеобхідність розливати сталь в злитки значної маси-6 ... 10 т і більше.
Отримання готового прокату з такого злитку за один нагрів не завждипредставляється можливим. З цієї причини почали будувати обтискні стани,завдання яких полягало в обробці злитку в заготовку. Данеобставина привела до нової технологічної схемою: злиток - напівпродукт
(заготівля) - готовий прокат.

Прокатне виробництво металургійного заводу відповідно до цієїтехнологічної схеми включає систему станів, що забезпечують одержаннянапівпродукту у вигляді слябів, блюмов та інших заготовок, і систему станів,які випускають готовий прокат у вигляді сортової сталі, гаряче іхолоднокатаних листів, стрічок, труб та ін. Тому прокатні цехи, якправило, мають у своєму складі: обтискні (блюмінги, слябінга) ізаготівельні стани, які є основними агрегатами, що зв'язуютьсталеплавильні цехи і прокатні стани, що випускають готовий прокат;сортові стани (рейкобалковий, велико-, середньо-, дрібносортна ідротові); листопрокатного стани; трубні стани та ін

Поряд з такою широко поширеною технологічною схемоюспостерігається перехід до схеми «лита заготівля - готовий прокат». Цьомусприяє успішне освоєння розливання сталі в заготовки квадратного іпрямокутного перетинів, що мало поширення лише в кольоровийметалургії. Безперервне лиття сталевих заготовок тривалий час незастосовувалося через значні труднощі виконання технологічногопроцесу самої розливання. Однак цей процес забезпечує одержанняхімічно більш однорідної щільної заготовки, що різко підвищує вихідпридатного. Наприклад, на слябах спокійній вуглецевої сталі вихід придатноговище на 20%, ніж при розливанні в виливниці. Разом з тим виключаєтьсянеобхідність мати відділення підготовки изложниц і піддонів, а такожстріпперное відділення. Застосування безперервного розливання сталі знижуєсобівартість металургійного переділу, так як при цьому усуваєтьсянеобхідність в дорогому обладнанні обтискних цехів, виключаютьсявитрати на утримання обслуговуючого та адміністративного персоналу.
Встановлено, що собівартість прокату в цих умовах знижується на 8 ... 10%при поліпшенні в багатьох випадках механічних властивостей та інших характеристикстали ..

Безперервним литтям стали виготовляють сляби перетином до 300х2030,
300х2320 мм, квадратні заготовки перерізом до 320х320 мм, а також кругліпорожнисті трубні заготовки. Технологічна схема отримання того чи іншоговиду готового прокату передбачає включення всіх необхіднихпослідовних операцій обробки, починаючи з підготовки злитку абозаготовки для нагрівання і закінчуючи завершальній обробкою і визначенням якостіготового прокату. Разом з тим слід мати на увазі, що технологіявиготовлення навіть одного й того ж виду виробу може в якійсь мірівідрізнятися, якщо виробництво його здійснюється на іншому прокатному стані,хоча основні операції виготовлення мають багато спільного.

До основних технологічних операцій будь-якої технологічної схемивиробництва прокату слід віднести: підготовку вихідних матеріалів;нагрів перед прокаткою (крім холодної прокатки, коли, однак, частопотрібна інша операція - відповідна термічна обробка); гарячуі холодну прокатку; калібрування і виробництво гнутих профілів; обробку зопераціями різання, редагування, термічної обробки, видалення поверхневихдефектів, травлення та ін

Волочіння металу

Волочіння металу - це протягування вироби круглого або фасонногопрофілю через отвір волочильного очки (волочу), площа вихідногоперетину якого менше площі перетину вихідного вироби. Волочіннявиконується тяговим зусиллям, доданим до переднього кінця оброблюваноїзаготовки. Цим способом отримують дріт всіх видів, прутки з високоюточністю поперечних розмірів і труби різноманітних перерізів.

Обробка металу волочінням знаходить широке застосування вметалургійної, кабельної та машинобудівної промисловості. Волочіннямотримують дріт з мінімальним діаметром 0,002 мм, прутки діаметром до
100 мм, причому не тільки круглого перетину, труби головним чином невеликогодіаметру і з тонкою стінкою. Волочінням обробляють стали різноманітногохімічного складу, прецизійні сплави, а також практично всі кольоровіметали (золото, срібло, мідь, алюміній, і ін) та їх сплави. Вироби,отримані волочінням, мають високу якість поверхні і високоїточністю розмірів поперечного перерізу. Якщо виробу потрібно надати восновному ці характеристики, то такий вид обробки називають калібруванням.

Волочіння найчастіше виконують при кімнатній температурі, колипластичну деформацію більшості металів супроводжує наклеп. Цевластивість в сукупності з термічною обробкою, використовують для підвищеннядеяких механічних характеристик металу. Так, наприклад, арматурнадріт діаметром 3 ... 12 мм з вуглецевої конструкційної, стали
(0,70 ... 0,90% С) при виробництві її волочінням забезпечує межаміцності 1400 ... 1900 МПа і межа плинності 1200 ... 1500 МПа.

Волочіння вигідно відрізняється від механічної обробки металу різанням
(струганням), фрезеруванням, обточуванням і пр., тому що при цьому відсутнівідходи металу у вигляді стружки, а сам процес помітно продуктивніше іменш трудомісткий.

Волочіння можна виготовляти порожнисті і суцільні вироби часто складногопоперечного перерізу, виробництво яких іншими способами не завждипредставляється можливим (наприклад, тонкі вироби, прутки значноюдовжини).

При волочіння ряду профілів (квадратний, трикутний, шестикутний іін) використовують складові волоки, які відрізняються високоюуніверсальністю, тому що в одній і тій же волоці, змінюючи профіль отворіввідповідної перестановкою окремих пластин, можна отримувати різнірозміри профілю. Крім складових волок при виробництві прутків і головнимчином труб застосовують кулькові і роликові волоки. При отриманні профілівскладної форми застосовують дискові волоки, у яких робочі поверхніволочильного каналу утворюються поверхнями вільно обертаються дисків
(неприводні валків-роликів).

В якості вихідного матеріалу для волочіння застосовують катану іпресовану заготовки. При виробництві алюмінієвої, мідної та іншоїдроту в якості вихідної заготовки використовують катанку, що отримуєтьсябезпосередньо з плавильної печі через кристалізатор і безперервнийпрокатний стан. Незалежно від способу отримання вихідна заготовка передволочінням проходить ретельну попередню підготовку, щополягає в проведенні того чи іншого виду термічної обробки,видалення окалини та підготовки поверхні для закріплення й утримання наній мастила в процесі волочіння. Ці попередні операції забезпечуютьнормальне виконання пластичної деформації в волочильне отворі,сприяють отриманню високої якості поверхні виробу, зменшуютьзусилля і енергію на волочіння і знижують знос волочильного інструменту.

Термічна обробка металу перед волочінням знімає наклеп, надаєметалу необхідні пластичні властивості, забезпечує отримання найбільшоптимальної структури. Тому термічну обробку вибирають такою, щобу поєднанні з пластичною деформацією вона забезпечувала максимальнімеханічні та інші характеристики виробу. Залежновід хімічного складу металу і призначення продукту волочіння застосовуютьотжиг, нормалізацію, загартування, Патентування. Патентування застосовують длявуглецевих сталей. Процес патентування полягає в нагріванні металу вищекритичної точки і охолодженні його в середовищі з температурою 450 ... 500 ° С. УЯк така гартівних середовища використовують розплавлений свинець або солі.

У процесі одержання готового виробу волочінням термічну обробкудля зняття наклепа і поліпшення структури металу можна виконувати декількаразів залежно від розмірів вихідного і кінцевого продуктів обробки іостаточних його якісних показників. Готовий продукт теж можнапіддавати остаточної термічної обробки в цілях додання металунеобхідних механічних властивостей і структури.

При виробництві дроту і прутків волочінням велику увагуприділяють підготовці поверхні продукту обробки перед волочінням.
Видалення окалини в калібрувальних і волочильних цехах виробляютьмеханічних, хімічних і електрохімічним способами, а такожкомбінаціями цих способів. При механічного очищення поверхні від окалинидріт або пруток піддають періодичним перегинам в різних площинахміж роликами, після чого метал надходить на завершальну очищеннясталевими щітками. Такий спосіб економічно доцільний, придатний дляочищення поверхні головним чином з вуглецевої сталі, окалина якоїпри перегинах порівняно легко руйнується і опадає. З механічнихспособів, що забезпечують досить успішну очищення поверхні металу,знаходить застосування дробоструминної обробки. Під дією ударів дробу звибіленого чавуну. сталевого лиття або високоміцної дрібно нарізаноюсталевого дроту окалина на поверхні виробурозпушується і віддаляється. Цей спосіб очищення поверхні металу відокалини в багатьох випадках не потребує додаткового травлення і найбільшчасто застосовується в калібрувальних цехах.

Хімічні способи видалення окалини одержали широке поширеннязавдяки своїй надійності, хоча вони менш економічні в порівнянні змеханічними способами. Травлення вуглецевих і ряду легованих сталейвиробляють в сірчаної або соляної кислоти. Високолеговані стали
(кислототривкі, нержавіючі та ін) труять в сумішах кислот (сірчана ісоляна, сірчана та азотна та ін.) Мідь і її сплави труять в 5 ... 10%-ноїсірчаної кислоти при температурі +30 ... +60 ° С. Травлення металу в кислотах дляочищення від окалини зазвичай виробляють з додаванням у ванну присадок
(інгібіторів травлення), які значно зменшують швидкість розчиненняосновного металу, але не впливають на швидкість розчинення окалини, щозапобігає перетравліваніе. Крім того, присадки знижують дифузіюводню (Н2) в метал, зменшують загазованість травильних відділень,поліпшують умови праці.

Безпосередньо після травлення метал ретельно промивають, щоб видалитизалишків розчину кислоти, солей заліза, шламу, травильний присадки, бруду.
Промивання проводять негайно після травлення, тому що затримка веде довисиханню травильний рідини і виділенню важкорозчинних солей заліза.
Зазвичай промивку ведуть спочатку в гарячій воді, що забезпечує інтенсивнерозчинення солей, а потім для кращого видалення шламу - в струмені холодноїводи зі шланга під тиском близько 0,7 МПа.

Після видалення окалини наносять подсмазочний шар, який повинен добреутримувати змащення при волочіння і сприяти запобіганню налипанняметалу на робочу поверхню волоки.

Після травлення, промивання, нанесення подсмазочного шару метал сушать успеціальних камерах при циркуляції повітря температурою 300 ... 350 ° С. Сушкавидаляє вологу, а також усуває можливу травильних (водневу)крихкість, яка може виникнути від того, що частина водню,утворюється при травлення, дифундує в метал і викликає погіршення йогопластичних властивостей.

Всі операції по підготовці поверхні металу до волочіння виконують успеціальному ізольованому приміщенні. Для травлення і обробки поверхнідроту і прутків існують травильні машини періодичної ібезперервної дії. Обробка в машинах безперервної діїзабезпечує швидке і рівномірне травлення виробів будь-яких перерізів. Цейспосіб є найбільш прогресивним, тому що в безперервному процесіможна поєднувати термічну обробку, видалення окалини та нанесенняподсмазочного шару. Така потокова обробка забезпечує повнуавтоматизацію процесу, підвищує якість металу, знижує трудомісткістьоперацій.

Після процесу волочіння прутки крім термічної обробки в багатьохвипадках правлять, шліфують, полірують і в залежності від призначення наносять наних захисні покриття, наприклад, цинкуванням, лудіння, хромування,кадмування, алітірованіем, лакуванням та ін Правка зазвичай виконують наролікоправільних машинах, які встановлюють або в потоці виробництва,або окремо. Шліфування поверхні каліброваних прутків на глибину до
0,15 ... 0,30 мм використовується для видалення поверхневих дефектів, зняттяобезуглероженного шару, додання точних розмірів поперечного перерізу прутката ін

Для регламентації технологічних операцій складаються технологічнікарти, в яких розписаний весь технологічний процес з підготовкиметалу до волочіння, маршрут волочіння, способи початкової, проміжної іостаточної термічних обробок, операцій обробки та ін Так як маршрутволочіння являє собою послідовність зміни розмірівпоперечного перерізу вихідного матеріалу на волочильне стане, а на однійустановки зазвичай отримують вироби з різними розмірами поперечногоперетину, то для кожного з них повинен бути свій маршрут волочіння.

Визначаючи маршрут обробки металу на станах багаторазового волочіння,необхідно враховувати кінематику стану, тобто витяжки мають узгоджуватисяз частотою обертання і розмірами діаметру кожного барабана. Маршрут,прийнятий без урахування кінематики стану, особливо для станів, що працюють зковзанням не лише ускладнює процес волочіння, але і робить йогонездійсненним. Лише на станах з автоматичним регулюванням швидкостей можнадопускати деяке невідповідність прийнятих витяжок і заданих швидкостей.

Пресування металу

Пресування металу - це витіснення за допомогою пуансона металувихідної заготовки (найчастіше циліндричної форми), вміщеній уконтейнер, через отвір матриці.

Цей спосіб пластичної обробки знаходить широке застосування придеформування як в гарячому, так і в холодному стані металів, що маютьне тільки високу конфлікту, але і володіють значною природногожорсткістю, а також в однаковій мірі можна застосувати для обробки металевихпорошків і неметалічних матеріалів (пластмас та ін.)

пресуванням виготовляють прутки діаметром З. .. 250 мм, труби діаметром
20 ... 400 мм при товщині стінки 1,5 ... 12 мм, порожнисті профілі з декількомаканалами складного перетину, з зовнішніми та внутрішніми ребрами, різноманітніпрофілі з постійним і змінюється (плавно або східчасто) перерізом подовжині. Профілі для виготовлення деталей машин, несучих конструкцій та іншихвиробів, що отримуються пресуванням, часто виявляються більш економічними, ніжвиготовляються прокаткою, штампуванням або відливанням з наступною механічноюобробкою. Крім того, пресуванням отримують вироби вельми складноюконфігурації, що виключається при інших способах пластичної обробки.

До основних переваг пресування металу відносяться: можливістьуспішної пластичної обробки з високими витяжками, у тому числімалопластічних металів і сплавів; можливість отримання практично будь-якогопоперечного перерізу вироби, що при обробціметалу іншими способами незавжди вдається; одержання широкого сортаменту виробів на одному і тому жпресовому обладнанні з заміною тільки матриці; виробництво виробів звисокими якістю поверхні і точністю розмірів поперечного перерізу,що в багатьох випадках перевищує прийняту точність при пластичноїобробці металу іншими способами (наприклад, при прокатці). До недоліківотримання виробів пресуванням слід віднести: підвищення витрати металу на одиницю, вироби з-за істотних втрату вигляді прес-залишку; поява в деяких випадках помітноюнерівномірності механічних та інших властивостей по довжині і поперечнимперетину вироби; порівняно високу вартість пресового інструменту.

Основною ознакою різновидів процесу пресування є наявністьабо відсутність поступального переміщення металу щодо стінокприймача (контейнера), за винятком невеликих ділянок поблизу матриці,званих мертвими зонами, де переміщення металу відсутній. Поряд знайбільш поширеним методом пресування. з прямим закінченням, якевикористовується для отримання суцільних і порожнистих виробів, широке застосуванняотримав зворотний (звернений) метод, а також інші схеми закінченняметалу. Кожен з цих методів має певні переваги. Так,наприклад, при бічному закінчення металу крім зручностей прийому прес -виробу забезпечується мінімальна різниця механічних властивостей виробу впоперечному і поздовжньому напрямках.

Процес пресування виконується в умовах нерівномірного всебічногостиснення металу, що позитивно позначається на збільшенні йогопластичності. Тому пресуванням можна обробляти метали та сплави знизькою природного пластичністю. Однак тривісної стиск викликаєнеобхідність значних зусиль при обробці. Тому пресуваннявимагає підвищеної витрати енергії на одиницю обсягу деформованого тіла.

Як зазначалося, при пресуванні в місцях переходу контейнера в матрицюз'являються так звані мертві кути, тобто такі зони, яківідчувають лише пружну деформацію. Перебіг металу в мертвих зонахвідсутня, поки розмір прес-залишку не буде досить малий. Ці мертвізони при пресуванні прутків великої довжини певною мірою граютьпозитивну роль, тому що надають фільтруюче вплив: в мертвихкутах затримуються різні забруднення, що охороняє від вдавленнясторонніх включень у поверхневі шари вироби. При неправильновибраному розмірі прес-залишку забруднення мертвих кутів можуть потрапити ввиріб і викликати помітне пониження його якостей. Все це необхідновраховувати при розробці технологічного процесу пресування. Практикоювстановлено, що при нормальних умовах пресування мінімальна висотапрес-залишку складає 0,10 ... 0,30 діаметру вихідної заготовки.

Силові умови пресування визначаються властивостями деформуєтьсяметалу, температурним режимом, розмірами заготовки, швидкістю і ступенемдеформації, значен