Пластометрические исследования на автоматизированном цифровом пластометре - Учебное пособие

Южноуральский государственный университет Кафедра “Обработка металлов давлением” (прокатка) Пластометрические исследования на автоматизированном цифровом пластометре: Учебное пособие для самостоятельной работы/ Составители: В.И.Крайнов, В.С.Кропачев. Пособие предназначено для студентов специальности 150106 - “Обработка металлов давлением”, направление подготовки 150100 - “Металлургия”. Пособие может быть использовано при подготовке и проведении лабораторных работ по курсу “Теория обработки металлов давлением”.Одним из эффективных способов исследования сопротивления деформации являются испытания металлов на пластометрах, которые могут дать обширную картину свойств обрабатываемых давлением металлов в режимах, моделирующих термомеханические параметры технологических процессов обработки металлов давлением в широком диапазоне их изменения.От известных конструкций пластометр отличает более широкий скоростной диапазон испытаний, надежность и стабильность включения силовой цепи нагружения во всем диапазоне скоростей, многоступенчатое деформирование образца в автоматическом режиме от одного или нескольких разнопрофильных кулачков, моделирование процессов термомеханической обработки и контролируемой прокатки, получение комплексных данных по сопротивлению деформации и пластичности на одной установке. Одна из них, включающая зубчатые колеса 3 и 5, приводит во вращение диск 7, а другая, включающая зубчатые колеса 4 и 6, приводит во вращение барабан 8. Усилие деформации передается через рабочий кулачок узлу нагружения образца, включающему шток 10 (см. рис. Это позволяет осуществлять также дробную деформацию образца от одного кулачка, когда после выборки образующегося зазора между подушкой и бойком контейнера управляющий ролик входит в контакт с тем же рабочим кулачком и цикл повторяется. На барабане устанавливается несколько рабочих кулачков (в нашем случае три), а на диске соответствующее количество управляющих роликов 4-6 (см. рис.Темп считывания информации с датчиков задается персональным компьютером в зависимости от скорости вращения барабана пластометра и находится в интервале 0,1…40 мс. Дополнительно этот микроконтроллер управляет двухразрядным светодиодным индикатором, на котором оператору выводится информация о режиме работы пластометра: готовность к работе, скорость вращения барабана, число нагружений. Одновременно с датчика угловой скорости информация поступает на управляющий микроконтроллер, который измеряет скорость вращения барабана и передает ее по последовательному каналу в персональный компьютер. После обработки осциллограммы и проведенных необходимых расчетов компьютер на экран монитора выдает графики текущих значений степени, скорости и сопротивления деформации в процессе нагружения образца. Кроме графиков, компьютер выдает в табличном виде заданное количество текущих значений степени, скорости и сопротивления деформации в процессе нагружения образца, средние значения скорости и сопротивления деформации и конечное значение степени деформации в относительных и логарифмическихДля расчета среднего сопротивления деформации при горячей прокатке обычно используют функцию связи ?SC с термомеханическими параметрами ви-да [3] ?SC = К0 ?UCU ??1 ? ?ехр(Кт ?t , (1) К где К0, KU, К?, Кт - коэффициенты, которые находятся из экспериментальных данных и характеризуют индивидуальные свойства материала в зависимости от термомеханических параметров. Если при горячей деформации происходит динамическое разупрочнение, то расчет среднего сопротивления деформации по простому степенному закону ?К? , дает погрешность до 20 % [4]. Степень деформации, характерная для разупрочнения, в первом приближении не зависит от скорости деформации и с увеличением температуры деформации снижается к несколько меньшим значениям.

1. Установка для исследования сопротивления деформации металлов и сплавов при прокатке / В.Н.Выдрин, А.П.Смолин, В.И.Крайнов и др. // Сталь. - 1980. - № 12.

2. Крайнов В.И. Оборудование, методика, результаты пластометрических исследований: Учебное пособие. - Челябинск: ЧГТУ, 1995. - 95 с.

3. Зюзин В.И. и др. Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке / В.И.Зюзин, М.Я.Бровман, А.Ф.Мельников. - М.: Металлургия, 1964. - 270 с.

4. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справ. изд./ Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1982. - 360 с.

24

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ………………………………………………………………………….. 3

1. Конструкция пластометра…………………………………………………… 3 2. Автоматизированная система сбора и обработки информации ………….. 10 3. Порядок проведения пластометрических испытаний …………………….. 12 4. Обработка результатов пластометрических исследований ………………. 19 Библиографический список……………………………………………………… 24

25