Образец для моделирования процесса горячей обработки металлов давлением

(51)5 В 21 С 51/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) ОБРА ПРОЦЕСС ТАЛЛОВ Д (5) Изоб металлов д вано при м прокатки, к ЕЦ ДЛ Я МОД ЕЛ ИРОВАН И Я ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕАВЛЕКИЕМетение относится к обработке влением и может быть ьсспользоделировании процессов горячей вки, штамповки и прессования.1547910 Йель изобретения - повышение точности моелирования. Образец для моделирования Отливается из металла, пластичного при комнатной температуре, со слоями, имеющими Наименьшее сопротивление деформации в центре образца 1, а наибольшее сопротивление деформации - на периферии 2. Между этими слоями в модельном образце содержится слой 3 с изменяющимся сопротивлением деформации. Путем подбора содержания легирующего химического элемента в таком сплаве получают значение сопротивления сплава при комнатной температуИ зобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при моделировании процессов горячей прокатки, ковки, штамповки и прессования,Целью изобретения является повышениеочности и снижение трудоемкости моделирования.На чертеже показан образец для моделирования процессов обработки металлов давлением, 1 - 1/4 часть продольного сечениямодельного образца перед перераспределением легирующего элемента, 11 - 1/4 частьродольного сечения модельного образцаосле перераспределения легирующего элечента.Образец для моделирования процесса гоячей обработки металлов давлением отли, ,ают из металла, пластичного при комнатной температуре, со слоями, имеющиминаименьшее сопротивление деформации вцентре 1 образца, а наибольшее сопротивление деформации - на периферии 2,Между этими слоями в образце содержатся слои 3 с изменяющимся сопротивлениемдеформации,Различные значения сопротивления металла деформации получают за счет легирования основного металла, при этом сплав,полученный легированием основного металла, должен образовывать непрерывныйтвердый раствор. Подбором содержания легирующего химического элемента в такомсплаве получают значение сопротивлениядеформации сплава при комнатной температуре, соответствующее значению сопротивления деформации стали при температурахгорячей деформации.Для изготовления модельных образцовпредварительно подготавливают несколько(не менее двух) изложниц для отливкиобразцов, отличающихся размерами внутреннего поперечного сечения. Размеры изложниц соответствуют размерам заготовок (слитков) в определенном масштабе. Г 1 ри этомизложницы могут подогреваться до темпераре, соответствующее значению сопротивления деформации стали при температурах горячей обработки. Модельный образец позволяет моделировать симметричный и несимметричный нагрев или охлаждение заготовок в поперечном сечении. Это дает возможность уточнить режимы деформирования реальных заготовок, а также зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки и провести изменения напряжений при исследовании металла.1 з. п. ф-лы, 1 ил. туры плавления металла, из которого изготавливают образец.20 Нагретый до температуры плавления металл разливают в изложницы послойно, начиная с наименее легированного, т, е.имеющего наименьшую температуру плавления. После охлаждения отлитой заготовки в изложнице до температуры 0,1 - 0,7) Т- ее 25извлекают, устанавливают в изложницу с другим внутренним размером поперечного сечения и разливают сплав с более высокой степенью легирования в зазор между заготовкой и стенками изложницы, С целью управления процессом диффузии легирующего элемента изложница может подогреваться до температуры плавления сплава и выдерживаться при этой температуре. За счет более высокой температуры плавления сплава происходит расплавление поверхностного слоя ранее отлитой заготовки и диффузионное перераспределение легирующего элемента между слоями, имею- шими различную степень легирования. Плавное изменение содержания легирующего элемента от одного слоя к другому приводит к плавному изменению сопротивления деформации, поскольку сплав образует непрерывный твердый раствор, а сопротивление деформации такого сплава изменяется прямо пропорционально изменению содержания легирующего элемента, Неравномерная линейная усадка сплавов с различным содержанием легирующего элемента по сечению вызывает возникновение напряжений сжатия или растяжения между поверхностной и центральной зонами образца.50 Для моделирования процессов горячейобработки металлов давлением в качестве основного модельного материала используют химически чистый свинец, сопротивление деформации которого при комнатной температуре составляет:30 МПа, температура плавления 397 С, Легирование свинца никелем в количестве 1,465 увеличивает сопротивление деформации сплава до =100 МПа, а температуру плавления1547910 формула изобретения Составитель П. КостинРедактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор В. КабанийЗаказ 98 Тираж 482 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1.до 757 С. Б результате получается модельный образец с плавным изменением сопротнвлення деформации по сечению и наличием. сжимающих напряжений в осевой зоне за счет линейной усадки центральных слоев металла. Модельный образец позволяет моделировать как симметричный, так н неснмметрнчный нагрев илн охлаждение заготовки в поперечном сечении, что дает возможность уточнить режимы деформирования реальных заготовок, а также позволяет зафиксировать в определенный момент времени температурное поле заготовки н провести измерения напряжений прн исследовании течения металла, что повышает достоверность моделирования температурного поля заготовки и снижает трудоемкость моделнровання. 1. Образец для моделирования процессагорячей обработки металлов давлением в вн де многослойной заготовки, отличающийсятем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости моделирования, образец выполнен нз пластичных при комнатной температуре слоев металла, образующих непрерывный твердый раствор, и ри этом коэффициент линейной усадкн н сопротивление деформации в слоях, расположенных в направлении от осн образца к периферии, изменяются по ли нейному закону.2. Образец по и. 1, отличающийся тем, 15 что слои в указанном направлении располагаются начиная от слоя с нанменьшим сопротивлением деформации н кончая слоем с наибольшим сопротивлением деформацни.