Материал для моделирования горячего пластического формоизменения металлов

Материал для моделирования горячего пластического формоизменения металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАТЕРИАЛ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГОРЯЧЕГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ, содержащий пет ролатум селективный , парафин нефтяной, канифоль сосновую, масло индустриальное и каолин , отличающийся тем, что, с целью повиаиения точности моделирования процесса горячей прокатки сталей при упрощении состава материала , он содержит указанные KONnio,HeHты при следующем соотношении, мас.%: Петролатум селективный 28-34 Парафин нефтяной 8-10 Канифоль сосновая 3-6 Масло И11дустриальное 6-9 КаолинОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECfb%ËÈК

6% (111

7137

150 G 01 N 3/28 э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flo делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3444810/25-28 (22) 25.03 ° 82 (46) 23.08.83..:Бюл. 9 31 (72) В.М. Клименко, В.Ф. Губайдулин, В.К.Воройцов, Г.М. Шульгин A.A. Толпа, В.В. Лашин и В.В. Сумина (71) Донецкий ордена. Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620.178.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3302234/25-28, кл.а 01 N 3/28, 1981 (прототип). (54)(57) МАТЕРИАЛ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ГОРЯЧЕГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ

МЕТАЛЛОВ, содержащий петролатум селективный, парафин нефтяной, канифоль сосновую, масло индустриальное и каолин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования процесса горячей прокатки сталей при упрощении состава материала, он содержит указанные компоренты при следующем соотношении, мас.В: Петролатум селективный 28-34

Парафин нефтяной 8-10

Канифоль сосновая 3-6

Масло индустриальное 6-9

Каолин Остальное

1037137

Петролатум селективный 28-34

Парафин нефтяной 8-10

Канифоль сосновая 3-6

Масло индустриальное 6-9

Каолин Остальное

Материал получают последователь; 45 ным добавлением в каолин петролатума .

Ьелективного, парафина, канифоли и масла при непрерывном перемешивании до получения гомогенной однородной смеси.

Каолин и петролатум выполняют роль пластичного наполнителя с низким значением упругих свойств.

Введение в состав материала парафина нефтяного в .количестве 8-10% позволяет повысить сопротивление деформации материала и соблюсти равенство контактных условий при горячей прокатке и при ее моделировании.увеличение содержания парафина свыше

10% приводит к получению материала 60 с коэффициентом трения при деформа50

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано при моделировании процесса горячей пластической деформации стали в валках прокатного стана.

Известен материал 1 ) для модели- 5 рования горячего пластического формоизменения металлов, содержащий петролатум селективный, церезин синтетический, масло индустриальное, парафин нефтяной, канифоль сосновую, белила ° 10 цинковые сухие, тальки каолин при следующем соотношении компонентов,мас.%:

Петролатум селективный 28-30

Церезин синтетический 6,5-20,6

Масло индустриальное 1,8-2,0

Парафин нефтяной 1,0-1,5

Канифоль сосновая 0 9-1,0

Белила цинковые сухие 2,5-4,0

Каолин Остальное

Известный(.материал используют при температуре 5-25 С.< о 20

Недостатком материала является низкая точность моделирования напряженно-деформированного состояния стали при ее горячей прокатке. Кроме того, большое число компонентов, 25 входящих в материал, увеличивает трудоемкость исследования.

Цель изобретения — повышение точности моделирования процесса горячей прокатки сталей при упрощении соста- 30 ва материала.

Укаэанная цель достигается тем, что материал для моделирования горячего пластического формоизменения металлов содержит петролатум селектинный, парафин нефтяной, канифоль сосновую, масло индустриальное и каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%: ции менее 0,1, что не соответствует горячей прокатке стали. Снижение содержания парафина менее 8% влечет за Собой отсутствие эквивалентности кривых упрочнения модели и оригинала.

Введение в состав материала канифоли сосновой в количестве 3-6% позволяет моделировать контактные условия и напряженно-деформированное состояние при горячей прокатке сталей широкого марочного сортамента. Уменьшение содержания канифоли ниже 3% вызывает снижение твердости матерна« ла, следствием чего является отсутствие подобия кривых упрочнения модели и натуры. Увеличение содержания канифоли более 6% ухудшает пластические свойства материала, вызывая трещинообразование и нарушение сплошности при степенях деформации более

30% .

Введение в состав материала парафина нефтяного в количестве 8-10% способствует снижению температурного влияния на сопротивление деформации материала в диапазоне температур от

20 до +20оС.

Масло индустриальное в количестве 6-9% выполняет роль связующего элемента, придавая материалу способность к пластическому формоиэменению аналогично стали при 900-1200 С.

Увеличение содержания масла более 9% вызывает появление текучести материала под действием собственного веса, нарушая подобие энергосиловых параметров. Снижение содержанйя масда менее 6% при прочих равных условиях способствует снижению вязкости материала, что приводит к его разрушению при деформации.

Описанный материал обеспечивает качественное и количественное моделирование процесса горячей прокатки стали только при температуре материалов в диапазоне от -5 до -15 С.

В указанном диапазоне вследствие повышения вязкости всех компонентов появляется возможность эквивалентного моделирования кривых упрочнения стали .при горячей прокатке и контактных условий.

Увеличение температуры испытания выше -5С вызывает нарушение условий геометрического, силового и кинематического подобия. Снижение температуры -испытаний ниже -15ОC приводит к снижению пластических свойств материала, вызывая образование де- фектов в виде трещин на необжимаемых поверхностях.

Пример. Готовят четыре смеси компонентов.

В табл. 1 приведены составы материалов для моделирования.

1037137

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%

Составы

Парафин

Масло и н дустриальное

Тальк

Петролатум

Кани фОЛЬ

ПредЛагаемые

28 0

31,2

33,7

29,0

6,3

7,6

9,0

1,9

3,0 54,7

4,4 47,8

6,0 41,3

0 95 29,65

8,0

9,0

10,0

1, 25.

13 5 3,25 20,5

Известный

Из каждого варианта материала изготовляют по четыре образца.с попереч- 20 ным сечением прямоугольной формы

28х50 мм. Образцы прокатывают на стальных гладких валках диаметром

98 мм прокатного дуо-реверсивного

I.Таблица 2 Вариант

Коэ ффициент напряженного состояния

Темпера- Размеры образцов после тура прокатки; мм образца

I С толщина ширина

1,84

18,13

18,00

18,15

1,77

1;63

1,14

18,15

1,37

-0,9

1,49

Э

1,21

53,87

1,26

1,32

+14,7

1,02

Сталь

09Г2

52,20

1., 27

18,17

1160

При эксперименте проводят осциллографирование силы прокатки и определяют коэффициент напряженного состояния при прокатке. Сопротивление де- Ю формации материалов различных вариантов и кривые упрочнения определяют на кулачковом пластометре. В процессе исследования варьируется температура испытания материала.

-21,3

-20,7

-21,2

-1,3

-1,6

-5,0 . -10,3

-15,0

18,06

18,11

18,16

18,11

18,07

18,00

Каолин Церезнн Белила стана за один пропуск с обжатием

10 мм. На этих же валках прокатывают три образца из стали 09Г2 с поперечным сечением 28х50 мм при 1160 С.

Результаты обмера образцов,. усредненные по сериям, представлены в табл.2.

52,87

52(64

53,07

53,72

53,14

52,44

52,15

52,07

53, 25

Как следует из табл. 2, при снижении температуры испытания материала ниже -15 С возникает погрешность 2845% в моделировании силовых условий.

Увеличение температуры материала выше -5 С приводит к погрешности

1,3-2,9% в моделировании уширения, а в моделировании напряженно-деформированного состояния — 10,2-17,3%.

1037137

Составитель Г. Алехов

Редактор С. Патрушева Техред C.Ìaãóíîâà . Корректор А. Тяско

Заказ 5996/44 . Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" г. ужгород, ул. Проектная, 4

При оптимальной температуре от

"5 до -15 С погрешность в уширении по сравнению с натурой не превосходит -0,25 и +0,46%. Погрешность при моделирований напряженного состояния не превышает -4,7 и +3,94.

Таким образом, описанный материал позволяет с высокой точностью моделировать напряженно-деформированное состбяние при горячей прокатке сталей и состоит as небольшого числа .компонентов, безопасных в работе.