Одним из главных достоинств обработки давлением является повышение прочности и эксплуатационных свойств металлов и сплавов

Холодная пластическая деформация влияет не только на ме­ханические, но и на другие свойства металлов, которые в значи­тельной степени зависят от изменения структуры при обработке металлов давлением.

Холодная пластическая деформация вызывает увеличение химической активности электросопротивления, уменьшение маг­нитной проницаемости и теплопроводности. Холодная пласти­ческая деформация, снижая пластичность металла, повышает его обрабатываемость на металлорежущих станках, при этом требуется меньшая мощность на обработку, состояние поверхно­сти изделия улучшается, а стойкость инструмента повышается.

Холодная деформация позволяет получать заготовки и изде­лия с высокой чистотой поверхности и точными окончательными размерами.

Чаще всего исходной заготовкой для последующей обработки давлением является слиток круглого, прямоугольного или квад­ратного сечения. В этих заготовках много различных дефектов (газовые пузыри, трещины, крупнозернисТость, неоднородность химического состава), металл обладает низкими механическими свойствами. При горячей обработке давлением завариваются газовые пузыри, измельчается зерно, выравнивается химиче­ский состав слитка по сечению, а механические свойства литого металла повышаются.

Качество готовых изделий можно значительно улучшить, ра­ционально" используя волокнистое строение деформированного металла. Рассмотрим несколько примеров.

В шестерне (рис. 16.8, а), изготовленной из проката, волокна направлены параллельно ее оси. При работе шестерни в зацеп­лении с другой шестерней рабочие напряжения а будут направ­лены поперек волокон, т.е. неблагоприятно. При изготовлении той же шестерни из заготовки, полученной осадкой (рис. 16.8, б), волокна будут иметь радиальное направление. Так как зуб под действием напряжений с при работе подвергается изгибу, то это направление волокна является наиболее благоприятным.

Рис. 16.8.Влияние обработки давлением на микроструктуру изделий:а, б— шестерен; в, г— крюков; д, е— коленчатых валов

Крюк, изготовленный гибкой проката (рис. 16.8, в) и ковкой, прочнее крюка, вырезанного из толстой плиты (рис. 16.8, г).

Штампованный коленчатый вал, микроструктура которого показана на рис. 16.8, д, имеет благоприятное расположение во­локон, так как они направлены вдоль действующих растягиваю­щих напряжений. Вал же, изготовленный из проката обработкой резанием (рис. 16.8, е), имеет неблагоприятно направленные во­локна. Штампованный вал является более прочным и, следова­тельно, его диаметр может быть уменьшен без снижения мощ­ности двигателя, где он установлен.

Таким образом, для того чтобы получить детали с большими механическими и наилучшими эксплуатационными свойствами, следует не только выполнять обработку давлением при оптималь­ной для данного металла температуре, но также правильно выби­рать операции, последовательность их выполнения и степень деформации.

Нагрев металла перед обработкой давлением

Для повышения пластичности и снижения сопротивления де­формированию металл необходимо нагреть до температур рекри­сталлизации. Нагрев металла перед обработкой давлением яв­ляется ответственной операцией, от которой во многом зависит не только качество будущих деталей, но и производительность труда, надежность работы оборудования, стойкость инструмента и себестоимость продукции.