Назначение процесса дрессировки холоднокатаных полос

Под процессом дрессировки понимают прокатку полосового металла с малыми обжатиями (до 8% относительного обжатия). Величина относительного обжатия определяется целью применения дрессировки.

Дрессировку применяют для придания холоднокатаному металлу свойств, необходимых для дальнейшей обработки давлением, получения полос и листов требуемой точности, высокой планшетности и требуемого качества поверхности.

Назначение процесса дрессировки холоднокатаных полос

Необходимость дрессировки холоднокатаных полос и листов обусловлена тем, что после отжига холоднокатаная сталь характеризуется четко выраженной площадкой текучести, хорошо проявляющейся при испытании образцов на растяжение. При дальнейшей холодной штамповке деталей из такой листовой стали на отдельных участках поверхности изделий появляются дефекты — линий сдвига, получившие название линий Чернова — Людерса. Схематически зависимость параметров напряжения (а) — деформации (г) показана на рис.109.

Из диаграммы рис. 109, а видно наличие двух пределов текучести — верхнего (максимального напряжения при завершении упругой деформации) и нижнего (деформация продолжается без упрочнения металла). Деформация, соответствующая площадке текучести, неоднородна (зубцы на диаграмме).

Механизм возникновения верхнего и нижнего пределов текучести, а также площадки текучести, в работе [28] объяснены с позиций теории дислокаций Коттрелла. По этой теории атомы примесей (углерода и азота) притягиваются к линиям дислокаций, образуя «облака примесных дислокаций» (облака Коттрелла). Они закрепляют дислокации и затрудняют их движение при приложении нагрузки. Для начала пластического течения дислокации необходимо оторвать от облаков, что требует приложения больших сил. Верхний предел текучести соответствует напряжению, необходимому для отрыва дислокаций от их облаков. Более низкое напряжение, достаточное для движения освободившихся от облаков дислокаций, соответствует нижнему пределу текучести. При последующей деформации (за площадкой текучести) металл упрочняется, поскольку атомы примесей закрепляют дислокации вновь. Упрочнение металла наступает в результате образования новых дислокаций и взаимодействия дислокаций между собой, также затрудняющего их движение, то есть на этой стадии деформации пластическое течение металла возможно лишь при постоянно повышающемся напряжении.

Если малоуглеродистую отожженную полосу прокатать с относительным обжатием, превышающим значение 0,1% (см. рис.109, то при дальнейшей штамповке линии Чернова — Людерса не возникнут, поскольку у металла, получившего небольшой поверхностный наклеп, диаграмма примет вид, показанный на рис.109, б.

Исследованиями установлено, что при дрессировке полос из малоуглеродистых сталей с относительным обжатием 0,5-1,2% условный предел текучести металла уменьшается, а при больших обжатиях увеличивается (рис. 110). Из рисунка видно, что в диапазоне обжатий 0,8-1,2% разница величин максимальна.

Описанный характер изменения предела текучести также объясняется с помощью теории дислокаций. При дрессировке дислокации освобождаются от окружающих их облаков примесей атомов углерода и азота. При повышенных же обжатиях они возникают вновь, вызывая упрочнение стали.

Диаграммы растяжения образцов малоуглеродистой холоднокатаной отожженной (а) и отожженной и продрессированной (б) стали

Рис. 109. Диаграммы растяжения образцов малоуглеродистой холоднокатаной отожженной (а) и отожженной и продрессированной (б) стали: 1 — участок упругой деформации; 2 — верхний предел текучести; J — нижний предел текучести; 5Т — удлинение при постоянном пределе текучести (длина площадки текучести)

/. Назначение процесса дрессировки холоднокатаных полос

Рис. 110. Зависимость условного предела текучести а02 и предела прочности <30 металла от величины относительного обжатия при дрессировке малоуглеродистой стали [1]

На штампуемость малоуглеродистой стали оказывает влияние и температура металла при дрессировке. Если металл после отжига в колпаковых печах недостаточно остыл (температура его выше 40°С), то при дрессировке одновременно с процессом упрочнения протекает старение кипящей стали, приводящее к образованию повторной площадки текучести. При этом возрастает предел прочности, уменьшается удлинение и значительно ухудшается штампуемость.

Наибольшие изменения механических свойств малоуглеродистой кипящей стали при естественном старении наблюдаются после хранения ее более 70 суток — начинается процесс «перестаривания», сопровождающийся снижением твердости. Вновь появляется площадка текучести и склонность к образованию линий сдвига в такой же мере, как и до Дрессировки. Ее можно устранить повторной дрессировкой.

В связи с этим, для полос из стали 08кп при дрессировке, в зависимости от группы вытяжки, установлены следующие температуры полос:

Группа вытяжки……………….. ВГ            Г Н

Температура, °С……………….. 40             50 60

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий