La influencia de la temperatura sobre la plasticidad del metal.

t El tratamiento térmico se refiere a procesos asociados con el calentamiento y enfriamiento que provocan cambios en la estructura interna de la aleación y, en relación con esto, cambios en las propiedades físicas, mecánicas y de otro tipo.

Los productos semiacabados (piezas en bruto, forjadas, estampadas, etc.) se someten a tratamientos térmicos para mejorar la estructura, reducir la dureza, mejorar la trabajabilidad y finalmente se fabrican piezas y herramientas para darles las propiedades requeridas.

Como resultado del tratamiento térmico, las propiedades de las aleaciones pueden variar dentro de límites muy amplios. Por ejemplo, se puede obtener cualquier dureza de acero desde 150 a 250 HB (estado inicial) hasta 600-650 HB (después del endurecimiento). La posibilidad de aumentar significativamente las propiedades mecánicas mediante tratamiento térmico en comparación con el estado inicial permite aumentar las tensiones permitidas, así como reducir el tamaño y el peso de la pieza.

El fundador de la teoría del tratamiento térmico es el destacado científico ruso D.K. Chernov, que está en medio de X. I En el siglo X, observando el cambio de color debido al calor del acero cuando se calentaba y enfriaba y registrando la temperatura "a ojo", descubrió los puntos críticos (puntos de Chernov).

Los científicos soviéticos han logrado grandes éxitos mejorando los ya conocidos y desarrollando nuevos procesos tecnológicos para el tratamiento térmico del acero.

En el desarrollo de la doctrina del tratamiento térmico, en la creación de métodos progresivos de tecnología de tratamiento térmico, la ciencia y la práctica soviéticas ocupan un lugar destacado.

Los principales tipos de tratamiento térmico del acero son el recocido, normalizado, templado y revenido.

Acero recocido.

El propósito del recocido es reducir la dureza, refinar los granos (recristalización), mejorar la maquinabilidad, aumentar la ductilidad y la viscosidad, aliviar las tensiones internas, eliminar o reducir la heterogeneidad estructural y preparar para el tratamiento térmico posterior.

Los siguientes factores influyen en el resultado del recocido:

1) tasa de calentamiento;

2) temperatura de calentamiento (recocido);

3) duración de la exposición a la temperatura de calentamiento (recocido);

4) velocidad de enfriamiento.

Tasa de calentamiento . La velocidad de calentamiento permitida depende de la composición química del acero. Cuanto más carbono e impurezas especiales haya en el acero, menos conductor térmico será y, por tanto, más lento deberá calentarse.

Temperatura de calentamiento . La temperatura de calentamiento se ajusta en función del contenido de carbono y de elementos especiales.

recocido completo

El recocido completo se caracteriza por un calentamiento de 20 a 30 grados por encima de la temperatura del rango de transformación y un enfriamiento lento a una temperatura por debajo del rango de transformación (generalmente hasta 400 - 500 0 C). Los aceros hipoeutectoides y eutectoides se someten a un recocido completo. Para aceros hipereutectoides, el recocido incompleto es apropiado y prácticamente aplicable. El recocido total se utiliza para recristalizar la estructura en aceros trabajados en caliente y piezas fundidas perfiladas.

El recocido del acero trabajado en caliente reduce la resistencia y aumenta la ductilidad.

Si la estructura original es difícil de corregir y el recocido completo no puede mejorar la estructura del acero, entonces se utiliza el recocido doble. El primer recocido alto se lleva a cabo a una temperatura elevada de 950-1000°C.

El recocido parcial se utiliza principalmente para acero hipereutectoide. El recocido parcial de aceros hipoeutectoides se utiliza para piezas forjadas que han sido trabajadas en caliente correctamente para obtener una microestructura satisfactoria. En este caso, el propósito del recocido incompleto es recristalizar la perlita y aliviar las tensiones internas antes del mecanizado. La temperatura de calentamiento durante el recocido incompleto de aceros hipoeutectoides es de 770 a 800 o C.

recocido isotérmico

Durante el recocido isotérmico, la austenita se transforma en una mezcla de ferrita y cementita no cuando se enfría en un determinado rango de temperatura, como ocurre en el recocido completo convencional, sino cuando se expone a una temperatura constante. Para el recocido isotérmico, el acero se calienta a la temperatura óptima y, después de mantenerlo, se enfría rápidamente a una temperatura ligeramente por debajo del punto crítico (650-700 0 C). El acero se mantiene a esta temperatura hasta que la austenita se descompone por completo y luego se enfría al aire. La ventaja del recocido isotérmico en comparación con el recocido convencional es una reducción significativa del tiempo de recocido y la obtención de una estructura más uniforme.

La temperatura de mantenimiento isotérmica afecta significativamente la estructura y las propiedades resultantes. Con temperatura decreciente, es decir Con un aumento en el grado de sobreenfriamiento de la austenita, los granos de cementita se trituran y se obtiene perlita más dispersa.

El recocido casi isotérmico se lleva a cabo en dos hornos: en un horno se calientan las piezas y luego se transfieren a otro horno, que tiene una temperatura ligeramente más baja.

Recocido a baja temperatura.

El recocido a baja temperatura (alto revenido) se utiliza principalmente en aceros aleados (cromo, cromo-níquel, etc.) para aliviar las tensiones internas y reducir la dureza. No hay recristalización de fase durante este tipo de recocido. El alivio completo de las tensiones internas se logra cuando se calienta a 600 0 C, por lo que el recocido a baja temperatura se puede realizar en el rango de temperatura de 600 0 C. Cuanto mayor sea la temperatura de calentamiento, más corto será el tiempo de mantenimiento para aliviar las tensiones internas. El enfriamiento después del calentamiento debe ser lo suficientemente lento para que no vuelvan a surgir tensiones internas.

Recocido por difusión (homogeneización)

Este recocido se caracteriza por un calentamiento a una temperatura significativamente superior a las temperaturas del rango de transformación (180 - 300 °C) seguido de un enfriamiento lento.

Este recocido se utiliza para nivelar la heterogeneidad química de los granos de solución sólida mediante difusión, es decir, Reducir la microsegregación en piezas fundidas y lingotes de acero de formas grandes, principalmente acero aleado.

El recocido por difusión, debido a su propósito de hacer que el acero sea homogéneo (homogéneo), también se denomina homogeneización.

Dado que la velocidad de difusión aumenta al aumentar la temperatura y la cantidad de sustancia difundida aumenta cuanto más prolongada es la exposición, se necesitan altas temperaturas y una exposición prolongada para que se produzca una difusión vigorosa.

En la práctica, los lingotes se calientan a 1100 - 1150 ° C, se mantienen a esta temperatura durante 12 a 15 horas y luego se enfrían lentamente a 250-200 ° C. El proceso de recocido por difusión dura entre 80 y 100 horas.

Como resultado del recocido prolongado a alta temperatura, se produce el crecimiento del grano. Esta deficiencia de microestructura se elimina sometiendo los lingotes a un mecanizado en caliente, como resultado del cual se destruye completamente la estructura de grano grueso del acero fundido; Por tanto, después de la homogeneización, los lingotes no se recuecen para mejorar la estructura.

Solo en los casos en que, después de la homogeneización, se obtienen lingotes con mayor dureza (por ejemplo, lingotes de aceros de alta aleación), se realiza un recocido adicional a baja temperatura a 650-680 ° C.

NORMALIZACIÓN DEL ACERO

La normalización consiste en calentar el acero a una temperatura de 30 a 50 grados por encima de los puntos críticos superiores, mantenerlo a esta temperatura y enfriarlo en aire en calma. Cuando los aceros con bajo contenido de carbono se calientan a temperaturas de normalización, ocurren los mismos procesos que durante el recocido, es decir, moler granos. Además, debido al enfriamiento más rápido que durante el recocido y al sobreenfriamiento resultante, la estructura de la perlita es más fina (dispersa) y la cantidad de eutectoide (o más bien, cuasi-eutectoide) es mayor que durante el enfriamiento lento (durante el recocido).

En comparación con la estructura de recocido, la estructura de normalización es más pequeña y las propiedades mecánicas son mayores (mayor resistencia y dureza); Esto se garantiza mediante un enfriamiento acelerado (en aire) en comparación con un enfriamiento lento (junto con un horno) durante el recocido.

Si, al enfriarse al aire, no se forma martensita (en algunos aceros de alta aleación), sino martensita, una estructura característica del acero endurecido, entonces dicho tratamiento térmico no se llama normalización, sino endurecimiento al aire.

ENDURECIMIENTO DEL ACERO

El endurecimiento es el calentamiento del acero por encima del punto crítico seguido de un enfriamiento rápido. Normalmente, el calentamiento se realiza entre 30 y 50 grados por encima de la línea GSK en el diagrama hierro-cementita.

El propósito del endurecimiento es obtener una alta dureza o una mayor resistencia. El resultado del endurecimiento, al igual que el recocido, está influenciado por cuatro factores principales: velocidad de calentamiento, temperatura de calentamiento, tiempo de mantenimiento y velocidad de enfriamiento.

El factor principal y decisivo es la velocidad de enfriamiento: la dureza y las propiedades físicas y mecánicas del acero están relacionadas con la velocidad de enfriamiento.

TEMPLADO DE ACERO ENDURECIDO

El templado es el calentamiento del acero endurecido a una temperatura inferior al punto crítico (727 0 C) seguido de un enfriamiento. El propósito del templado es eliminar parcial o completamente las tensiones internas, reducir la dureza y aumentar la viscosidad. El templado se aplica al acero endurecido con estructura de martensita tetragonal y austenita retenida.

Este es el proceso de obtener piezas de trabajo o piezas bajo la fuerza de una herramienta sobre la pieza de trabajo original a partir del material original. La base de todos los procesos de procesamiento a presión es la capacidad de los metales y sus aleaciones de deformarse plásticamente bajo la influencia de fuerzas externas sin romperse. . El conformado de plástico es una tecnología que genera pocos residuos; la alta productividad, el bajo costo y la alta calidad del producto han llevado al uso generalizado de estos procesos. La deformación plástica es un cambio en la forma y el tamaño de un cuerpo bajo la influencia de una tensión. Los metales son policristalinos. La forma del cambio del metal durante la deformación plástica se produce como resultado de la deformación plástica de cada grano. Antes de la deformación, la forma de los granos era redonda. Durante el proceso de deformación, los granos se estiran en la dirección de las fuerzas que actúan, formando una estructura fibrosa en capas. Esta orientación de los granos se denomina textura de deformación. Cuanto mayor es el grado de deformación, mayor es el grado de textura; la naturaleza de la estructura depende de la naturaleza del material y de la deformación del agua. La formación de textura contribuye a la aparición de heterogeneidad en las propiedades físicas y metálicas. Con un aumento en el grado de deformación, las características de resistencia: aumentan la dureza y la resistencia, y las propiedades plásticas se deterioran; el fenómeno de endurecimiento de una sustancia deformada se denomina endurecimiento; El estado del metal trabajado en frío no es estable, por lo tanto, cuando dicho metal se calienta, se producen procesos de recristalización, lo que provoca el retorno de todas las propiedades a las propiedades del metal antes de la deformación. La recristalización es la formación de nuevos granos. Al mismo tiempo, aumenta la dureza y disminuye la densidad. Si calientas un metal, el metal volverá a su estado inverso. La temperatura a la que comienza el proceso de recristalización se denomina umbral de temperatura de recristalización. Hay deformaciones en frío y en caliente. La deformación en frío a temperaturas inferiores a la temperatura de recristalización va acompañada de endurecimiento por trabajo. Con una deformación en frío incompleta, no se produce recristalización. La plasticidad aumenta en comparación con la deformación en frío. Se utiliza para conformado en frío a altas velocidades. Deformación en caliente incompleta: la recristalización no se produce por completo. El resultado es una heterogeneidad de la estructura, que puede conducir a su destrucción. Lo más probable es que dicha deformación se produzca a una temperatura no significativamente superior a la temperatura a la que comienza la recristalización. Esta temperatura debe evitarse durante el tratamiento a presión. Se denomina deformación en caliente si se realiza a una temperatura superior a la temperatura de recristalización para obtener una estructura completamente recristalizada; la deformación plástica en caliente mejora las propiedades del metal, aumenta la densidad del metal, se contrae y se sueldan las cavidades de gas.

30) Conformado de metales, clasificación de tipos. Los principales métodos de tratamiento a presión: 1) Laminación: compresión de metal con rodillos giratorios. Hacen: láminas, rieles, tubos 2) trefilado - tirar de la pieza de trabajo a través del orificio de la herramienta para hacer alambrón 3) presionar - exprimir el metal fuera de la cavidad de la herramienta 4) forjar - deformación sucesiva del metal bajo golpes de martillo. Recibir: ejes, engranajes de gran diámetro 5) estampado: el proceso de deformación del metal en la cavidad de la matriz. Calentar el metal antes del tratamiento a presión. El objetivo principal del calentamiento es aumentar la ductilidad del metal que se procesa, y reducir su resistencia a la deformación por calentamiento depende de la calidad de los productos, la productividad del equipo y los costos de producción. Los principales requisitos para el calentamiento son el calentamiento uniforme de la pieza de trabajo en un tiempo mínimo con la menor pérdida de metal por desperdicio. Y para ahorrar consumo de combustible, el incumplimiento del modo de calefacción configurado puede provocar defectos (fisuras, sobrecalentamiento, quemado, oxidación, descarbonización). Selección del modo de calefacción. Temperatura de calentamiento, velocidad de calentamiento y tiempo de calentamiento). Depende de las propiedades del acero, la forma y tamaño de la pieza de trabajo y la dirección de transferencia de calor. El rango de temperatura de calentamiento en el que se recomienda el conformado en caliente se denomina rango de temperatura de forjado. Cuando la ductilidad de un metal es mayor, está determinada por la diferencia entre la temperatura inicial de forjado (por debajo de la temperatura de fusión) y la temperatura final (por encima de la temperatura de recristalización). Este rango depende de la composición química y del metal de partida. Para aumentar las propiedades plásticas del metal, es ventajoso calentarlo lo más posible. La forja debe completarse a la temperatura más baja a la que la deformación aún esté caliente y no aparezca el endurecimiento en frío. La velocidad de calentamiento del metal depende de la conductividad térmica del molde y del tamaño de la pieza de trabajo, la temperatura del horno y la ubicación de la pieza de trabajo en el horno. El tiempo de calentamiento de la pieza depende de la temperatura en el horno, la composición química de la sección transversal de las piezas y su ubicación en el horno. Hornos (gas fuel oil, fusión) y eléctricos (contacto e inducción. Al calentar, se utilizan métodos de calentamiento no oxidantes: 1) el calentamiento en baños con una mezcla fundida de sales se usa de forma limitada para calentar piezas pequeñas a una temperatura que no exceda los 1050 grados 2) calentamiento en vidrio fundido hasta 1300 grados 3) calentamiento en hornos llenos de gas protector.

Diagrama de estado de tensión. El estado tensionado se caracteriza por un patrón de tensiones principales en un pequeño volumen aislado en el cuerpo deformable. Con toda la variedad de condiciones de tratamiento de presión, los siguientes patrones de tensiones principales (tensiones normalmente dirigidas que actúan en planos mutuamente perpendiculares en los que las tensiones tangenciales son cero) pueden surgir en diferentes partes de un cuerpo deformable (figura 17.2): cuatro volumétricos (A), tres pisos(6) y dos lineales(V). Para cada tipo de tratamiento a presión, predomina uno de los esquemas presentados.

El prensado, el laminado, el estampado en caliente y el forjado se caracterizan por una compresión desigual en todos los aspectos. Este esquema de carga es el más favorable desde el punto de vista de conseguir el máximo grado de deformación plástica.

Durante el estampado y embutición de láminas, se implementa un esquema de compresión bilateral con tensión.

Dependiendo de las fuerzas que actúan y de la relación de sus magnitudes, el cuerpo experimenta deformación. Al conjunto de deformaciones que se producen en diferentes direcciones en el espacio se le suele llamar estado deformado.

El diagrama de las deformaciones principales puede dar una idea de la naturaleza del cambio en la estructura del material de origen, la dirección de alargamiento de los límites de los granos y los granos. La estructura adquiere un carácter línea por línea. Los límites de los granos, las impurezas y las inclusiones no metálicas que contienen se arrancan y forman fibras (ver Fig. 17.1). Estos cambios en el metal deformado se pueden detectar visualmente después del grabado, ya que tienen dimensiones macroscópicas.

Después del tratamiento a presión, el metal adquiere una pronunciada anisotropía de propiedades. Al mismo tiempo, las características de resistencia son

Arroz. 17.2.

A - volumétrico; b - departamento; V - Resistencia temporal lineal, límite elástico en diferentes direcciones (cambia menos que el plástico), alargamiento relativo, resistencia al impacto e incluso resistencia al desgaste.

Todas las características enumeradas son mayores en la dirección de las fibras que a través de ellas. Es recomendable tener en cuenta la anisotropía de propiedades resultante al diseñar piezas cargadas obtenidas por deformación plástica. En algunos casos, tener en cuenta estas características puede aumentar significativamente la durabilidad de las piezas, así como reducir su peso.

Influencia de las composiciones químicas y de fases. Los diferentes metales y sus aleaciones tienen diferentes índices de ductilidad y resisten la deformación plástica en la misma medida. Sin embargo, los metales puros siempre tienen mayor plasticidad que sus soluciones sólidas, y las estructuras monofásicas son más plásticas que las bifásicas, especialmente si estas fases difieren en sus características mecánicas. Lo mismo se aplica a la presencia de compuestos químicos poco solubles en los metales.

Cualquier falta de homogeneidad química, segregación y gases disueltos reducen significativamente la capacidad del metal para sufrir deformación plástica, especialmente a altas temperaturas.

En relación con las aleaciones de hierro y carbono, cabe destacar especialmente los efectos nocivos de incluso pequeñas cantidades de azufre y fósforo.

Efecto de la temperatura. A bajas temperaturas, la plasticidad del metal disminuye debido a una disminución en la movilidad térmica de los átomos. Al aumentar la temperatura, aumenta la plasticidad y disminuye la resistencia a la deformación (figura 17.3). Las curvas de cambios de ductilidad y resistencia no siempre son monótonas; Como regla general, en el rango de temperatura de las transformaciones de fase, puede ocurrir un ligero aumento de la resistencia y una disminución de las propiedades plásticas de los metales. Casi todos los metales y aleaciones en el rango de temperatura cercano a la temperatura de

Arroz. 173. La influencia de la temperatura de calentamiento del acero sobre sus propiedades plásticas (e) y la resistencia a la deformación plástica (a b) del lidus revela una fuerte caída en las propiedades plásticas, el llamado rango de temperatura de fragilidad (TIB). En este rango, las propiedades plásticas están cercanas a valores cero. Esto se explica por el hecho de que a estas temperaturas los límites de los granos y las capas intercristalinas que se encuentran allí, incluidas las impurezas fusibles, se ablandan o se funden, e incluso una ligera deformación conduce a su destrucción. Cuanto más puro es el metal, más corto es el rango de temperatura del estado frágil y más cerca está de la temperatura de equilibrio sólido.

Efecto de la tasa de deformación. La velocidad de deformación de un material durante el tratamiento a presión está determinada en gran medida por la velocidad de movimiento de la herramienta de deformación, aunque no es idéntica a ella. Sería más correcto tomar la tasa de deformación como el valor del cambio relativo en el tamaño de un cuerpo por unidad de tiempo en la dirección de la fuerza actuante, es decir

donde a cf es la velocidad promedio de la herramienta durante la deformación;h c p - valor medio de deformación.

Normalmente, la tasa de deformación promedio para varios procesos de tratamiento a presión (Tabla 17.1) varía dentro del rango de KG 12 - 10-V 1.

La influencia de la velocidad de deformación sobre la plasticidad de un metal es ambigua. Cuando se procesa mediante presión en estado caliente, un aumento en la tasa de deformación reduce la ductilidad del metal. Esto es especialmente cierto cuando se procesan aleaciones de magnesio y cobre y aceros de alta aleación. El efecto negativo del aumento de la tasa de deformación al procesar aleaciones de aluminio, aceros de baja aleación y aceros al carbono es menos perceptible.

Cuando se procesa por presión en estado frío, un aumento en la tasa de deformación por encima de ciertos valores conduce a un aumento en

Tabla 17.1

Tasas de deformación promedio para varios tipos de equipos de conformado

un cambio en la temperatura del metal que se procesa debido a la liberación de un calor de fricción significativo en los planos deslizantes, que no tiene tiempo de extenderse en el espacio. Un aumento de temperatura provoca un ablandamiento y un aumento de las propiedades plásticas. Este efecto puede ser muy significativo. Por ejemplo, durante el tratamiento a presión mediante artefactos explosivos, es posible obtener deformaciones plásticas muy importantes en el metal frío.

Preguntas y tareas de prueba

• 1. ¿Cuál es el mecanismo de deformación plástica?
• 2. ¿Cómo afecta la presencia de dislocaciones a la resistencia a la deformación plástica?
• 3. Comparar las propiedades del metal fundido y del metal sometido a deformación plástica.
• 4. ¿Bajo qué esquema de carga se puede obtener el valor máximo de deformación plástica?
• 5. ¿En qué rango de temperatura se encuentra el rango de temperatura de fragilidad y qué explica la disminución de las propiedades plásticas del metal en este rango?

• 1. Materias primas para la metalurgia: minerales, fundentes, refractarios, combustibles; Formas de aumentar la temperatura de combustión del combustible metalúrgico. Dar definiciones y ejemplos de fórmulas químicas.
• 2. La esencia de los procesos de escoria; el papel de las escorias y fundentes en la metalurgia (usando el ejemplo de la fundición en altos hornos).
• 3. Reacciones redox en metalurgia (usando el ejemplo de la producción de hierro y acero).
• 4. La esencia del proceso de alto horno; Materiales de partida para la producción de hierro fundido, productos de alto horno, evaluación de la eficiencia de un alto horno. Esquema y principio de funcionamiento de un alto horno.
• 5. Acero. La esencia del proceso de producción de acero mediante reducción directa del hierro del mineral. Dé ejemplos de reacciones químicas de reducción en la reducción directa de hierro del mineral.
• 6. La esencia del proceso de conversión de hierro fundido en acero. Características comparativas de los principales métodos de producción de acero: en convertidores, en hogares abiertos, hornos eléctricos.
• 7.Método de producción de acero por convertidor de oxígeno: materias primas, tecnología, indicadores técnicos y económicos. Diagrama del convertidor de oxígeno.
• 8. Método de hogar abierto para la producción de acero: materias primas, tecnología, indicadores técnicos y económicos. Esquema de un horno de hogar abierto.
• 9. Fusión de acero en hornos eléctricos: esencia del proceso, materiales de partida, ventajas, ámbito de uso. Esquema de un horno eléctrico para fundición de acero.
• 11. Fundición de acero, fundición en moldes, colada continua, estructura de lingote de acero. Esquemas de fundición en molde, esquema de colada continua de acero, diagramas de lingotes de acero en calma y en ebullición.
• 12. Clasificación de piezas fundidas y métodos de fundición según escala de producción y características tecnológicas (ejemplos de fundición en moldes desechables y permanentes).
• 13. Propiedades de fundición de aleaciones: fluidez, contracción, humectabilidad, absorción de gases, reactividad química, segregación. Comparación de propiedades de fundición de acero y hierro fundido.
• 14. Aleaciones básicas de fundición: hierro fundido, siluminio, bronce, acero; la relación entre sus propiedades de fundición y la tecnología de fabricación y la calidad de los productos de fundición.
• 15. Fundición en arena: diseño de moldes, equipos de fundición, materiales de moldeo, ámbito de aplicación. Ventajas y desventajas de la fundición en arena.
• 16. Fundición en moldes de concha: materiales de origen, tecnología de fabricación de concha, alcance del método. Esquema para la obtención de un casting. Ventajas y desventajas de la fundición de conchas.
• 18. Fundición en frío: requisitos para el molde en frío y las piezas fundidas, moldes en frío revestidos; Área de uso del proceso. Diagrama esquemático del molde frío. Ventajas y desventajas de la prensa.
• 19. Moldeo por inyección: esencia del proceso, ámbito de uso. Diagrama esquemático de un molde de inyección. Ventajas y desventajas del proceso.
• 20. Fundición centrífuga: esencia del proceso, ámbito de uso, ventajas y desventajas. Diagrama esquemático de fundición centrífuga.
• 21. Características de los principales métodos de obtención de perfiles de ingeniería mecánica; sus características comparativas (laminado, prensado, estirado). Diagramas esquemáticos de estos procesos.
• 22. El concepto de conformado de metales en frío y en caliente. Endurecimiento y recristalización. Cambios en las propiedades mecánicas durante el endurecimiento en frío y posterior calentamiento.
• 23. Plasticidad de los metales, influencia en la plasticidad de la composición química, temperatura de calentamiento, diagramas de estado de tensión, tasa de deformación.
• 24.Leyes básicas del tratamiento con presión: constancia del volumen de menor resistencia, similitud; usándolos en la práctica.
• 26. Laminación de metales
• 27. Forja. Área de uso
• Pregunta 29.
• Pregunta 30.
• 33. Soldadura por arco de argón: diagramas esquemáticos y variedades, área de uso.
• 34. Soldadura automática y mecanizada por arco sumergido: Principios, materiales de soldadura, ventajas del proceso y aplicaciones.
• 36. Procesos metalúrgicos durante la soldadura: disociación de sustancias, saturación del metal o, n, h, procesos de desoxidación, escoriación, refinado del metal de soldadura.
• 37. Materiales de soldadura.
• 38. Procesos térmicos
• 39. Soldadura por resistencia
• 40. La esencia del proceso y materiales para soldar.
• 45. Fuerzas cortantes
• 49) Las principales partes estructurales de las herramientas para cortar metales. Las principales superficies y bordes de una herramienta de torneado.
• 50. Determinación de los ángulos de las herramientas de torneado en un sistema de coordenadas estático, su finalidad e influencia en el proceso de corte.
• 51. Materiales para herramientas: aceros para herramientas, aleaciones duras, cerámicas de corte, materiales para herramientas superduros. Su finalidad y denominación.
• Aceros para herramientas
• Aleaciones duras metal-cerámicas
• Grados de carburo recubiertos
• Durabilidad de las herramientas para cortar metales.
• Velocidad de corte de metal permitida
• 55. Estructura general de los componentes principales de las máquinas universales para corte de metales: sistemas portantes, accionamientos de movimiento, piezas de trabajo y sistemas auxiliares. Componentes principales
• Sistemas portadores MS
• Unidades de movimiento principales (PGD)
• Actuadores
• Sistemas de asistencia
• 57. Carácter cinemático de los accionamientos de las máquinas.
• 61. Parámetros del modo de corte en tornos y secuencia para determinar su combinación racional.
• 65. Perforación. Principales tipos de perforadoras y su finalidad. Parámetros del modo de corte al perforar (V, s, t, to) y la secuencia de su combinación racional.

• Plástico- la capacidad de un metal de adoptar una nueva forma bajo carga sin colapsar.

  La ductilidad de los metales también se determina mediante ensayos de tracción. Esta propiedad se revela en el hecho de que bajo la influencia de una carga, las muestras de diferentes metales se alargan en diversos grados y su sección transversal disminuye. Cuanto más pueda alargarse la muestra y estrecharse su sección transversal, más dúctil será el metal de la muestra.

  En las condiciones de formación de metales, la plasticidad está influenciada por muchos factores: la composición y estructura del metal que se está deformando, la naturaleza del estado de tensión durante la deformación, la desigualdad de la deformación, la velocidad de deformación, la temperatura de deformación, etc. Al cambiar ciertos factores, La plasticidad se puede cambiar.

  1.Composición y estructura del metal..

  La plasticidad depende directamente de la composición química del material. Al aumentar el contenido de carbono en el acero, la ductilidad disminuye. Tienen gran influencia los elementos que componen la aleación como impurezas. (1). El estaño, el antimonio, el plomo y el azufre no se disuelven en el metal y, ubicados a lo largo de los límites de los granos, debilitan los enlaces entre ellos. (2). El punto de fusión de estos elementos es bajo; cuando se calientan bajo deformación en caliente, se funden, lo que conduce a una pérdida de ductilidad. (3) 2.La influencia de la temperatura es ambigua. (4). Los aceros con bajo y medio carbono se vuelven más dúctiles al aumentar la temperatura (5). Los aceros de alta aleación tienen mayor ductilidad en frío.

  Para los aceros para rodamientos de bolas, la ductilidad es casi independiente de la temperatura..

  Ciertas aleaciones pueden tener un rango de mayor ductilidad. El hierro industrial en el rango de 800...1000 0 C se caracteriza por una disminución de las propiedades plásticas.

  A temperaturas cercanas al punto de fusión, la ductilidad disminuye drásticamente debido a un posible sobrecalentamiento y quemado., especialmente durante la deformación en caliente.

La heterogeneidad de la microestructura reduce la plasticidad. Las aleaciones monofásicas, en igualdad de condiciones, son siempre más dúctiles que las aleaciones bifásicas. Las fases tienen propiedades mecánicas desiguales y la deformación es desigual. Los metales de grano fino son más dúctiles que los de grano grueso.

El metal de los lingotes es menos dúctil que el metal de un tocho laminado o forjado, ya que la estructura fundida tiene una marcada heterogeneidad de granos, inclusiones y otros defectos.

La superplasticidad no es una propiedad de ninguna aleaciones especiales y, con una preparación adecuada de la estructura y bajo ciertas condiciones de deformación, se manifiesta en una gran cantidad de aleaciones procesadas por presión.

Se conocen muchas aleaciones a base de magnesio, aluminio, cobre, titanio y hierro, cuya deformación es posible en regímenes de superplasticidad.

La superplasticidad sólo puede ocurrir bajo la condición de que no se forme ninguna deformación local durante la deformación (estiramiento de la muestra).< 0,2, а в условиях сверхпластической деформации т >Cuando la deformación se localiza en la muestra, se produce un adelgazamiento local del cuello y se destruye con relativa rapidez.

Para sólidos idealmente viscosos (newtonianos), m = 1 y el alargamiento no debe ir acompañado de estricción. En el caso de deformación plástica ordinaria t

0,3 (normalmente 0,4-0,7).

Cuando el estrechamiento comienza durante la deformación superplástica, e aumenta en esta sección de la muestra y, debido al alto valor de m, la resistencia al flujo a aumenta, por lo que el estrechamiento se detiene. Este proceso se repite continuamente, lo que da como resultado la formación de un llamado cuello en movimiento (cuellos erosionados) a medida que se mueve a lo largo de la muestra sin producir una compresión localizada. Con una deformación tan casi uniforme, se consiguen alargamientos muy grandes cuando se estira la muestra.

Proceso de deformación superplástica.

La estabilización del tamaño de los granos se logra: 1) mediante el uso de aleaciones de dos fases con una relación volumétrica de fases de 1: 1; en este caso, se produce el máximo desarrollo de la superficie de la interfase, lo que asegura una inhibición mutua del crecimiento de los granos de fase; 2) el uso de precipitados dispersos, que constituyen una barrera al movimiento de los límites de los granos. Actualmente, el zinc-aluminio se utiliza con mayor frecuencia para procesar en un estado de superplasticidad.
alta aleación TsA22 (22% Al), aleaciones de titanio, aleaciones bifásicas de cobre y zinc (latón), aleaciones de aluminio que consisten en una solución a y partículas dispersas de Al 3 Zr, y algunos otros.

El fenómeno de la superplasticidad en la industria se utiliza en el estampado isotérmico volumétrico y el moldeado neumático. La superplasticidad permite que el proceso de estampado produzca piezas de formas complejas en una sola operación, aumente la tasa de utilización del metal y reduzca la intensidad de mano de obra y el costo de fabricación de productos. La desventaja es la necesidad de calentar las matrices a la temperatura de procesamiento y la baja tasa de deformación.