Образец для моделирования процесса горячей обработки металлов давлением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при моделировании процессов горячей прокатки, ковки, штамповки и прессования. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Образец для моделирования отливается из металла пластичного при комнатной температуре, со слоями, имеющими наименьшее сопротивление деформации в центре образца 1, а наибольшее сопротивление деформации - на периферии 2. Между этими слоями в модельном образце содержится слой 3 с изменяющимся сопротивлением деформации. Путем подбора содержания легирующего химического элемента в таком сплаве получают значение сопротивления сплава при комнатной температуре, соответствующее значению сопротивления деформации стали при температурах горячей обработки. Модельный образец позволяет моделировать симметричный и несимметричный нагревы или охлаждение заготовок в поперечном сечении. Это дает возможность уточнить режимы деформирования реальных заготовок, а также зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки и провести изменения напряжений при исследовании металла. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

{5l) 5 В 21 С 5! /00

4Я ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж ОВНРМИЮаа33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4307580/25-27 (22) 21.09.87 (46) 07.03.90. Бюл. № 9 (72) А. И. Жидков и В. С. Пестов (53) 621.771.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 722632, кл. В 21 С 51/00, 1980.

„„SU„„15479I!0 А !

2 (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕ1-1ИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при моделировании процессов горячей прокатки, ковки, штамповки и прессования.

1547910

Я ель изобретения — повышение точности мо елирования. Образец для моделирования отливается из металла, пластичного при комн атной температуре, со слоями, имеющими

Наименьшее сопротивление деформации в центре образца 1, а наибольшее сопротивление деформации — на периферии 2.

Между этими слоями в модельном образце содержится слой 3 с изменяющимся сопротивлением деформации. Путем подбора содержания легирующего химического элемента в таком сплаве получают значение сопрот ивления сплава при комнатной температуИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при моделировании процессов горячей прокатки, ковки, штамповки и прессования.

Целью изобретения является повышение очности и снижение трудоемкости моделирования.

На чертеже показан образец для моделирования процессов обработки металлов давлением, 1 — 1/4 часть продольного сечения модельного образца перед перераспределением легирующего элемента, II — 1/4 часть родольного сечения модельного образца осле перераспределения легирующего эле чента.

Образец для моделирования процесса го: ячей обработки металлов давлением отли,,ают из металла, пластичного при комнат ной температуре, со слоями, имеющими наименьшее сопротивление деформации в центре 1 образца, а наибольшее сопротивление деформации — на периферии 2.

Между этими слоями в образце содержатся слои 3 с изменяющимся сопротивлением деформ а ции.

Различные значения сопротивления металла деформации получают за счет легирования основного металла, при этом сплав, полученный легированием основного металла, должен образовывать непрерывный твердый раствор. Подбором содержания легирующего хи мического элемента в таком сплаве получают значение сопротивления деформации сплава при комнатной температуре, соответствующее значению сопротивления деформации стали при температурах горячей деформации.

Для изготовления модельных образцов предварительно подготавливают несколько (не менее двух) изложниц для отливки образцов, отличающихся размерами внутреннего поперечного сечения. Размеры изложниц соответствуют размерам заготовок (слитков) в определенном масштабе. При этом изложницы могут подогреваться до темпераре, соответствующее значению сопротивления деформации стали при температурах горячей обработки. Модельный образец позволяет моделировать симметричный и несимметричный нагрев или охлаждение заготовок в поперечном сечении. Это дает возможность уточнить режимы деформирования реальных заготовок, а также зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки и провести изменения напряжений при исследовании металла.

1 з. п. ф лы, 1 ил. туры плавления металла, из которого изгота вл и в а ют об р а зец.

20 Нагретый до температуры плавления металл разливают в изложницы послойно, начиная с наименее легированного, т. е. имеющего наименьшую температуру плавления. После охлаждения отлитой заготовки в изложнице до температуры(0,1 — 0,7) Т- ее

25 извлекают, устанавливают в изложницу с другим внутренним размером поперечного сечения и разливают сплав с более высокой степенью легирования в зазор между заготовкой и стенками изложницы. С целью управления процессом диффузии легирующего элемента изложница может подогреваться до температуры плавления сплава и выдерживаться при этой температуре. За счет более высокой температуры плавления сплава происходит расплавление поверхностного слоя ранее отлитой заготовки и диффузионное перераспределение легирующего элемента между слоями, имеюшими различную степень легирования. Плавное изменение содержания легирующего элемента от одного слоя к другому приводит к плавному изменению сопротивления деформации, поскольку сплав образует непрерывный твердый раствор, а сопротивление деформации такого сплава изменяется прямо пропорционально изменению содержания легирующего элемента. Неравномерная линейная усадка сплавов с различным содержанием легирующего элемента по сечению вызывает возникновение напряжений сжатия или растяжения между поверхностной и центральной зонами образца.

50 Для моделирования процессов горячей обработки металлов давлением в качестве основного модельного материала используют химически чистый свинец, сопротивление деформации которого при комнатной температуре составляет =30 МПа, температура плавления 397 С. Легирование свинца никелем в количестве 1,465 увеличивает сопротивление деформации сплава до = 100 МПа, а температуру плавления

1547910 формула изобретения

Составитель П. Костин

Реда кто р В. Пет ра ш Техред И. Верес Корректор В. Кабаний

Заказ 98 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101.до 757 С. Б результате получается модельный образец с плавным изменением сопротнвлення деформации по сечению и наличием. сжимающих напряжений в осевой зоне за счет линейной усадки центральных слоев металла.

Модельный образец позволяет моделировать как симметричный, так н неснмметрнчный нагрев илн охлаждение заготовки в поперечном сечении, что дает возможность уточнить режимы деформирования реальных заготовок, а также позволяет зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки н провести измерения напряжений прн исследовании течения металла, что повышает достоверность моделирования температурного поля заготовки и снижает трудоемкость модел ярова ння.

1. Образец для моделирования процесса горячей обработки металлов давлением в вн5 де многослойной заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости моделирования, образец выполнен нз пластичных и ри комнатной температуре слоев металла, образующих непрерывный твердый раствор, и ри этом коэффициент линейной усадкн н сопротивление деформации в слоях, расположенных в направлении от осн образца к периферии, изменяются по ли нейному закону.

2. Образец по и. 1, отличающийся тем, что слои в указанном направлении располагаются начиная от слоя с нанменьшим сопротнвленнем деформации н кончая слоем с наибольшим сопротивлением деформацни.