222,"3

222 OBRÓBKA PLASTYCZNA L.iboratori um

Kąt między kierunkiem włókien a kierunkiem obciążenia

Rys. A. 2. Zależność niektórych własności materiału od kąta między kierunkiem włókien i kierunkiem obciążenia

Aby zapewnić największą wytrzymałość części kształtowanych plastycznie muszą być spełnione następujące warunki:

•    kierunek włókien w części rozciąganej powinien być równoległy: a w części zginanej prostopadły do kierunku rzeczywistych sił działających na część podczas pracy;

•    przemieszczenie metalu przy kuciu powinno następować bez przecinania włókien;

•    partie metalu zawierające strefy likwacyjne nie powinny wystąpić na powierzchni odkuwki.

Warunki kucia na gorąco określają:

•    stopień przekucia;

•    temperatura nagrzewania materiału;

•    prędkość odkształcenia.

o

kużnictwo

223

Stopień przekucia. Własności mechaniczne odkuwek swobodnie kutych zależą od stopnia przekucia. Stąd używa się pojęcia minimalny stopień przekucia, który np. przy kuciu wlewków zależy od jego masy. Inny jest dla wsadu w postaci wlewków, czy półwyrobów walcowanych. Zależy również od gatunku materiału. Najniższy stopień przekucia 2.5 + 4 (.wzór (6 16)) stosuje się przy kuciu swobodnym, szczególnie gdy duże wymiary materiału ujściowego nie pozwalają na osiągnięcie większego stopnia.

' Stopień przekucia 5-5-6 kromy osiąga się przeważnie przy kuciu matrycowym odkuwek przeznaczonych na znacznie obciążone części maszyn. W tym przypadku materiałem wyjściowym jest metal po walcowaniu lub kuciu swobodnym. Dziesięciokrotny i wyższy stopień przekucia stosuje się przy wykonywaniu części, od których wymaga się jednorodności budowy materiału, korzystnych własności mechanicznych w kierunku ściśle odpowiadającym kierunkowo obciążeniom roboczym np.: wały. łopatki turbin, korbowody silników lotniczych itp.

'Temperatura nagrzewania materiału. Kucie większości metali i stopów wykonuje się w stanie nagrzanym. Ma to na celu zmniejszenie nacisków niezbędnych do kształtowania dzięki zmniejszeniu naprężenia uplastyczniającego oraz zwiększeniu wartości odkształcenia pękania materiału. Obróbka plastyczna na gorąco musi być przeprowadzana w odpowiednio dobranym zakresie temperatur. Orientacyjnie można przyjąć, żc wynosi on (0.6 -s- 0.9)T, (temperatury topnienia). Górna temperatura kucia leży 100 -4-150° C poniżej solidusu (rys. 6.3). Dolna jest o 75° C wy ższa od linii A] i nic może być niższa od temperatury rekrystalizacji wynoszącej orientacyjnie 0.4T, dla metali i 0,6T, dla stopów. Maksymalny zakres temperatury kucia dla stali niskowęglowej wynosi 600' C, dla eutektoidalnej 400    500'¹ C. dla nadeutektoidalnej 200 + 300' C. Dla wysokostopowych

stali zakres ten jest jeszcze mniejszy i wynosi 100 -5- 150° C. Dla uściślenia zakresu temperatury' kucia przeprowadza się wiele badań m. in.: ustalenie plastyczności stali przy spęczaniu prowadzonym do pojawienia się pęknięcia, wykres udarności w orientacyjnym zakresie temperatur, opór Odkształcenia w końcowej temperaturze kucia, wykres rekrystalizacji w zależności od stopnia odkształcenia i temperatury.

W stopach zakres temperatury kucia powinien być tak ustalony, aby cały proces kształtow ania przebiegał w zakresie jednej fazy. Obecność obok siebie ziaren dwóch faz, w skutek ich różnej zdolności do odkształceń plasty cznych, może wywołać znaczne naprężenia własne, a nawet pęknięcia. Należy jednak dodać, że w przypadku niektórych materiałów prowadzi się odkształcanie wykorzystując zjawisko plasty czności.