 |
Термически обработанные профили и их сортамент
|
|
|
|
ТЕМА: Термическая обработка гнутых профилей
План:
1. Термически обработанные профили и их сортамент
2. Технология термической обработки в потоке профилегибочного агрегата
3. Технология термической обработки профилей с нагревом их в печи
4. Технология термической обработки профилей с нагревом их Т.В.Ч.
Термически обработанные профили и их сортамент
Эффективным методом повышения несущей способности гнутых профилей при снижении их массы является повышение прочностных характеристик металла профилей при помощи термической обработки.
Гнутые профили изготавливают из углеродистых, низколегированных, нержавеющих сталей. Но основным материалом для изготовления гнутых профилей является листовая низкоуглеродистая сталь обыкновенного качества марки СтЗ и низколегированная горячекатаная сталь 09Г2. Эти стали обладают невысокими прочностными свойствами, а сталь Ст3 кроме того имеет склонность к хладноломкости.
Одним из эффективных способов улучшения свойств низкоуглеродистой и низколегированной сталей является упрочняющая термическая обработка. Термическое упрочнение стали Ст3 повышает ее прочностные свойства на 20—25 %, а стали 09Г2 на 30 %, что позволяет использовать эти стали в конструкциях вместо дорогостоящих легированных сталей. Термическое упрочнение гнутых профилей дает возможность уменьшить рабочее сечение деталей и конструкций из них.
Применение в народном хозяйстве термически упрочненных гнутых профилей взамен обычных позволит за счет снижения массы изделий экономить до 20 % металла, а экономический эффект от применения 1 т термоупрочненных гнутых профилей только за счет экономии металла составит 14,6 руб. В последние годы ведется большая работа по внедрению на металлургических заводах упрочнения листового и сортового проката путем высокотемпературной термомеханической и обычной термической обработки. Построены и пущены в эксплуатацию термические цехи и отдельные установки для термического упрочнения листа и сортового проката как с печного, так и с отдельного нагрева.
|
|
|
Установка для термической обработки гнутых профилей и технология их термического упрочнения впервые разработаны и опробованы в УкрНИИмете. Установка представляет собой промышленный агрегат. Она позволяет производить термообработку гнутых профилей любой длины и различной толщины, может быть использована в одном технологическом потоке с профилированием, обеспечивает хорошее качество поверхности и сохранение геометрических размеров профилей. Термическое упрочнение гнутых профилей может проводиться в двух направлениях: обработка заготовок перед профилированием; обработка готовых профилей. Однако профилирование термически упрочненной заготовки связано с определенными трудностями. При формовке упрочненного металла из-за невысокой его Пластичности могут возникнуть трещины в местах изгиба и, чтобы получить качественный профиль, необходимо увеличивать радиус изгиба и смягчать режим формовки, что ведет к увеличению количества формующих клетей. Кроме того, при профилировании упрочненной заготовки требуются большие усилия, и поэтому значительно возрастает износ оборудования. Механические свойства профилей, изготовленные из термически упрочненной заготовки, неравномерны по сечению: в местах изгиба профилей из-за наклепа металла, возникающего при формовке, прочностные свойства значительно выше, а пластические ниже, чем недеформированных участков.
При термическом упрочнении готовых профилей наклеп металла, имеющийся в местах изгиба, снимается в результате рекристаллизационных процессов при нагреве. Поэтому механические свойства таких профилей более равномерны по поперечному сечению.
|
|
|
Таким образом, термическая обработка готовых гнутых профилей более целесообразна. Основное внимание при производстве термически упрочненных гнутых профилей следует уделять осуществлению быстрого нагрева и ускоренного охлаждения профилей любой длины и формы поперечного сечения. Технология термического упрочнения должна гарантировать однородность структуры металла и свойств как по сечению, так и по длине профиля и обеспечивать получение наиболее благоприятного сочетания прочностных и пластических свойств термоупрочненного металла.
Термическое упрочнение гнутых профилей может проводиться по двум технологическим схемам: закалка профилей с последующим отпуском; закалка профилей с прерванным охлаждением.
В первом случае производится нагрев профилей выше точки Асз, интенсивное охлаждение до комнатной температуры и последующий быстрый отпуск. Во втором случае нагрев профиля выше точки Ас3 прерванное охлаждение водой до температур 500—600 °С и дальнейшее охлаждение профиля на воздухе, во время которого происходит самоотпуск закаленного металла. Качество термически упрочненных гнутых профилей зависит от конструктивных особенностей нагревательных и охлаждающих устройств. Свойства профилей определяются рядом факторов: химическим составом стали, температурой и скоростью нагрева под закалку, интенсивностью охлаждения, температурой и продолжительностью отпуска и др.
На основании выявленной потребности народного хозяйства термоупрочненные гнутые профили найдут широкое применение в транспортном и сельскохозяиственном машиностроении, автомобильной, угольной промышленности и строительстве.
Применение термоупрочненных гнутых профилей в строительных фирмах под легкую асбоцементную кровлю позволяет значительно сократить расход металла и тем самым снизить вес металлоконструкций.
По данным Всесоюзного научно-исследовательского института строительно-дорожных машин (ВНИИстройдормаш) термоупрочненные гнутые профили типа швеллеров найдут применение в конструкциях рам дорожно-строительных машин, транспортеров, конвейеров и др. Средняя экономия металла при применении термоупрочненных гнутых профилей составит 33 %.
|
|
|
B автомобильной промышленности, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении термоупрочненные гнутые профили широкое применение найдут в конструкциях рам грузовых автомобилей, тракторов, большегрузных прицепов и других машин. По данным Крюковского автозавода применение термоупрочненных гнутых профилей позволит продлить срок службы рамы автомобиля на 8 %.
Средняя экономия металла от применения термоупрочненных гнутых профилей в конструкции машин для хлопководства составит 48 %. |
По материалам Главуглемаша применение термоупрочненных гнутых профилей в конструкции шахтной крепи позволит сэкономить до 30 % металла.
Приведенные примеры свидетельствуют о широких возможностях и значительной эффективности применения термообработанных гнутых профилей в машиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства.
Контрольные вопросы:
1. Как повысить несущие способности способности гнутых профилей при снижении их массы?
2. Назовите способы улучшения свойств низкоуглеродистой и низколегированной сталей.
3. По каким технологическим схемам проводиться термическое упрочнение гнутых профилей?
4. Области применения термообработанных гнутых профилей.
5. В каких направлениях проводится термическое упрочнение гнутых профилей?
Перечень ссылок:
1. И.С. Тришевский, А.Б. Юрченко, B.C. Марьин, В.В. Клепанда, В.В. Ланько, Г.Р. Хейфец, Н.И. Крылов.
Производство гнутых профилей. Оборудование и технологии. 1982г.
2. В.А. Мастеров, В.С. Берковский Теория пластической деформации и обработка металлов давлением. 1970г.
3. А.И. Целиков, В.И. Зюзин Современное развитие прокатных станов. 1972г.
|
|
|
