224,"5

224 OBRÓBKA PLASTYCZNA Laboratorium

Ograniczenie górnej granicy temperatur kucia wynika z takich przyczyn jak: utlenienie, odwęglenie i tworzenie się gruboziarnistej struktury wywołane rekrystalizacją wtórną- jako zjawisko zależne od czasu grzania .

0    Q2 Qć Q6 o? 10 %

zawartość węgla

1    - 3 półwyroby lekkie 1-2 półwyroby ciężkie

Rys. 6.3. Zakres temperatury kucia dla stali węglowych

Dla mały ch przedmiotów, szybko nagrzewanych, zjawiska te nie mogą się rozwinąć i dlatego temperatura ich obróbki może być wyższa. Jest to jednocześnie wskazane ze względu na szybkie ochładzanie się takich przedmiotów przy kontakcie z narzędziami kształtującymi.

W niektórych przypadkach górna granica temperatur kucia może być ograniczona zjawiskiem tzw. kruchości na gorąco, występującej w stalach i materiałach miedzianych np. w mosiądzach

Zbyt szybkie nagrzewanie materiału (szczególnie stali stopowych), występujące przy dużej różnicy temperatur materiału o małej przewodności cieplnej i pieca może prowadzić wskutek rozkładu naprężeń do pęknięć (rys. 6.4a).

Do zjawisk zachodzących przy nagrzewaniu materiału podobne są zjawiska związane z szybkością chłodzenia odkuwek. Przy chłodzeniu temperatura w warstwach zewnętrzny ch materiału jest niższa niż wewnątrz

Skurcz materiału wywołuje w jego wnętrzu naprężenia ściskające, a w warstwach zewnętrznych naprężenia rozciągające (rys. 6.-1b).

Rozkład naprężeń w pręcie chłodzonym można porównać do rozkładu naprężeń powstających w połączeniach wtłaczanych lub skurczowych części maszyn. Przy połączeniu dwóch pierścieni (rys.6.4c) w pierścieniu zewnętrznym wystąpią obwodowe naprężenia rozciągające a w pierścieniu wewnętrznym obwodowe naprężenia ściskające. Gdy w pierścień wewnętrzny zostanie dodatkowo wciśnięty trzpień, to powstaną w nim naprężenia ściskające (rys. 6.4d) a w pierścieniu wewnętrznym, występujące uprzednio naprężenia ściskające ulegną zmniejszeniu (rys. 6.4e).

Ponieważ chłodzony materiał można uważać za zbiór nieskończenie dużej liczby pierścieni połączonych skurczowo, rozkład naprężeń obwodowych powinien w tym przypadku przedstawiać się jak na ry sunku 6.4b. W podobny sposób można wyjaśnić rozkład naprężeń przedstawiony na rysunku 6.4.a, występujący podczas nagrzewania materiału.

Maksymalne naprężenia w stali powstają w czasie nagrzewania w temperaturze 2CKH-400 C w których własności plastyczne stali są niskie

Materiały o dużych średnicach oraz stale wysokostopowe wygrzewa się etapami, z mniejszą szybkością do temperatury około 700' C i z możliwie duża do temperatury końcowej.

Naprężenia rozciągające mogą być przyczyna powstawania pęknięć przy chłodzeniu niektórych stali (martenzytyczne, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-W). Uważa się, że przyczyną powstawania płatków śnieżnych jest wodór, który w temperaturach 200 - 300° C wydziela się ze stali i wytwarza się wysokie ciśnienie, które powoduje pęknięcia. 7, tego powodu stale te należy w zakresie temperatur 400 - 100" C chłodzić bardzo wolno.