Главная страница
Навигация по странице:

  • 15.6. Формулы для определения средних нормальных напряжений


  • 15.7. Определение сопротивления деформации при горячей прокатке

  • 1 рус. 15 Формулы для определения средних нормальных напряжений


    Скачать 0.73 Mb.
    Название15 Формулы для определения средних нормальных напряжений
    Анкор1 рус.doc
    Дата13.05.2017
    Размер0.73 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла1 рус.doc
    ТипДокументы
    #3975
    страница1 из 3
      1   2   3


    (15.17)

    Формула 15.16 получена при условии равномерной деформации по высоте и поэтому, при расчетах для случаев прокатки с < 1 дает результаты, которые отличаются от действительных. Для учета этой неравномерности Целиков А.И. рекомендует вводить коэффициент .

    15.6. Формулы для определения средних нормальных напряжений

    В общем случае формула для определения среднего нормального контактного напряжения имеет вид

    (15.18)

    где – сопротивление деформации,

    – коэффициент напряженного состояния,

    – коэффициент, учитывающий влияние среднего главного напряжения.

    При двухмерной деформации, когда распространением можно пренебречь, = 1,15, а при прокатке со свободным уширением = 1.

    Для определения в случае трехмерной деформации Зарощинский М.Л. предложил формулу

    (15.19)

    где ,, – логарифмические деформации.

    В.С. Смирнов получил такие уравнения:

    при (15.20)

    при (15.21)

    Коэффициент называют коэффициентом подпора. По своему физическому смыслу он показывает, насколько среднее контактное давление превышает предел текучести деформируемого металла:

    (15.22)

    Коэффициент напряженного состояния можно представить в виде произведения четырех коэффициентов



    где – коэффициент, учитывающий изменение влияния внешнего трения в связи с уширением.

    По Целикову А.И.

    при (15.23)

    При этом длину дуги захвата можно определить по формуле:

    (І5.24)

    Когда < 2 скольжение по поверхности почти отсутствует и можно принять = 0,5; тогда:

    (15.25)

    Коэффициент учитывает влияние внешнего трения и определяется в зависимости от отношения (табл.15.1).

    Табл. 15.1 – Формулы для определения коэффициента напряженного состояния

    Вид прокатки

    Коэффициент напряженного состояния при значении

    1-2

    2-4

    > 4

    Горячая









    Холодная






    Коэффициент находится по формуле . Коэффициент учитывает влияние внешних недеформированных зон и может быть определен по рекомендациям А.И. Целикова и В.В. Смирнова в интервале 0,5 < < 1 по формуле:

    (15.26)

    Пушкаревым В.Д. на основе экспериментальных опытов предложены такие формулы для определения :

    При (15.27)

    При (15.28)

    Для случая двухмерной равномерной по толщине деформации (при >1) .

    Коэффициент учитывает влияние натяжения. Приблизительно значение может быть найдено по формуле:

    , (15.29)

    где – давление без учета натяжения.

    Согласно данным У. Хесенберга и Р. Симса контактное давление метала на валки рс с учетом влияния натяжения можно определить так:

    , (15.30)

    где (15.31)

    15.7. Определение сопротивления деформации при горячей прокатке

    Согласно с А. Надаи сопротивление деформации описывается уравнением:

    (15.32)

    Составляющие этого уравнения учитывают влияние на сопротивление деформации температуры, упрочнения, разупрочнения во времени, изменение напряжений в зависимости от скорости деформации с учетом вязкости металла.

    До настоящего времени закономерности, которые необходимы для решения уравнения, недостаточно изучены, поэтому на практике для определения σ используют экспериментальные данные в виде конкретных дискретных значений для определенных условий прокатки, или зависимости, которые аппроксимируют экспериментальные данные.

    При этом необходимо различать холодную и горячую прокатку. Согласно классической теории обработки металлов давлением, разница между холодной и горячей деформацией заключается в том, что в первом случае рекристаллизация не происходит и возникает существенное деформационное упрочнение; во втором случае деформация происходит при температуре, выше температуры рекристаллизации и упрочнение металла не наблюдается. Однако в последнее время установлено, что такое разделение недостаточно точное. Рекристаллизация происходит во времени и при высокой скорости горячей прокатки не успевает произойти полностью. Это явление в наибольшей степени сказывается при высокой скорости прокатки, что имеет место в чистовых клетях широкополосных станов горячей прокатки.

    За реальную характеристику металлов и сплавов может быть принято сопротивление деформации при линейном напряженном состоянии, которое определяется экспериментально испытанием на растяжение или сжатие при термомеханических параметрах, которые совпадают с реальными процессами обработки металлов давлением.

    Испытание для определения сопротивления деформации стали и сплавов осуществляют с применением специальных машин, наибольшее распространение среди которых нашли пластометры разных типов. При испытаниях на них можно воспроизвести закон деформации во времени, изменить степень и скорость деформации, проводить испытания при высоких температурах, замерять усилия и деформации в функции времени с помощью тензометрической аппаратуры.

    В зависимости от представления результатов испытаний различают разные методы. Рассмотрим некоторые из них.

    В графическом методе σ представляют в виде графика с обозначением на линиях температуры и степени деформации.

    Иногда σ представляют в виде кривых упрочнения с обозначением на линиях скорости деформации для фиксированных значений температур.

    При использовании метода термомеханических коэффициентов значение сопротивления деформации при разных температурах, скорости и степени деформации В.И. Зюзин предлагает определять по зависимости

    (15.33)

    Среднее или, базисное сопротивление деформации в динамической зоне деформации определяется при таких параметрах:

    t = 1000°С ε = 0,1 и

    Метод термомеханических коэффициентов дает возможность расчленить многозначную функциональную зависимость σ () на ряд зависимостей между тремя переменными , і. Для приведенных ниже сталей и сплавов зависимость сопротивления деформации от температуры выраженной коэффициентом , может быть представлена в экспоненциальной фор-ме:

    , (15.34)

    а зависимости коэффициентов и от степени и скорости деформации в степенной форме:

    ; (15.35, 15.36)

    где – постоянные коэффициенты, которые зависят от материала.

    Тогда уравнение:

    (15.37)

    может быть представлено в виде:

    (15.38)
    Значения коэффициентов уравнения приведены в таблице 15.2.

    Таблица 15.2 – Значение постоянных коэффициентов для определения сопротивления деформации

    Сталь

    , МПа







    45

    1330

    0,0025

    0,252

    0,143

    12ХНЗА

    2300

    0,0029

    0,252

    0,143

    40Х13

    4300

    0,0033

    0,28

    0,087

    14Х17Н2

    7050

    0,0037

    0,28

    0,087

    12Х18Н9Т

    3250

    0,0028

    0,28

    0,087

    ХН78Т

    8900

    0,0038

    0,28

    0,087

    ХН75МБТЮ

    11000

    0,0032

    0,35

    0,098

    ХН10Ю

    13300

    0,0033

    0,35

    0,098

    ХН50МКВЮ

    15000

    0,0032

    0,35

    0,098
      1   2   3
    написать администратору сайта