Способ электропластической деформации металлов

)5 В 21 Л 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ТОРСКОУУ С я к обработке мено к холодной обных металлов с й структуры, и моя повышения пла- значительного произ- ротившения йствия повышение нижения со путем пов няющего д следу м ободвергают актив- Периодически во ала заготовки его риостанавливаетостанавливаю гся(71) Московский институт химического мшиностроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 393939, кл. В 21 О 21/00, 1969,(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к холодной обработке сплавов и цветных металлов, и может быть использовано для повышения пластичности металла без разогрева, Цель изобретения - повышение производительИзобретение относитс таллов давлением, а имен работке сплавов и цвет изменением их физическо жет быть использовано дл стичности металла без термического разогрева.Цель изобретения - водительности за счет с ления деформированию эффективности разупроч электрического тока,Способ осуществляетс разом,Исходную заготовку и ному деформироданию. время обработки матери активная деформация п ся, При этом практически ности. Способ осуществляется активным деформированием заготовки и пропусканием через нее импульсного электрического тока с параметрами, не вызывающими разогрева заготовки, Активное деформирование останавливают при достижении уровня напряжений в интервале от 1,5 предела текучести материала заготовки до 0,9 предела его прочности. Не снимая внешней нагрузки, через заготовку пропускают серии импульсов тока до тех пор, пока не прекратится падение внутренних нап 1 зяжений. После этого возобновляют активное деформирование до достижения напряжений, превышающих предыдущий уровень на 8-10. В результате повышается эффективность разупрочняющего действия электрического тока и снижается сопротивление металла деформированию, 1 з.п. ф-лы. формационного упрощения и процессы релаксации напряжерочнения, на которые сильное зывает электрический ток. Для ции разупрочнения металла во риостановленной деформации вку, не снимая внешней нагрузают серии электрических имем вновь включается активное ание, после чего следует пауза аботки и т,д., активное дефорзаготовки останавливают при уровня напряжений в интервадо 0,9 пв, где % - предел текуиала заготовки; Гтв - предел ерии импульсов тока пропускар, пока не прекратится падение напряжений, после чего возобивное деформирование до допроцессы депроисходятний и разупвлияние окаинтенсификавремя пауз ичерез заготоки, пропускпульсов. Затдеформировтоковой обрмированиедостижениилеот 1,5 о,чести матерпрочности. Сют до тех повнутреннихновляют актстижения напряжений, превышающих предыдущий уровень на 8 - 10.Пропускание в момент прекращения активного деформирования серий импульсовв 9 тока с амплитудой плотностью 10 - 10 А/м, длительностью 10 - 10 с, частотой-5 -4следования 0,1 - 0,5 Гц и числом импульсов в серии преимущественно 20- 25 обеспечивает пластическую деформацию нагруженного металла без его разогрева и релаксацию приложенных напряжений. что повышает эффективность разупрочняющего действия электрического тока при сохранении его нетермического влияния на пластичность материала заготовки,П р и м е р 1. Образец монокристаллического кадмия диаметром 1 мм и длиной 25 мм, электропластически деформировали. Активное деформирование останавливали при достижении напряжения 300 КПа, что составляло 1,5 Ог( От=200 КПаи съ=.3500 КПа), Через образец, не снимая внешней нагрузки, пропускали серии элекрических импульсов, содержащее 25 импульсов длительностью б х 10 с, с амплитудой плотностью 10 А/м и частотой следования импульсов 0,1 Гц, По истечении 3 мин наблюдали прекращение падений приложенных напряжений. Затем восстанавливали активное деформирование до достижения напряжений в 350 КПа, превышающих предыдущий уровень на 10 , после чего вновь останавливали активное деформирование и повторно пропускали импульсный ток тех же параметров. Через 6 мин после второй остановки опять наблюдали прекращение падения приложенных напряжений, В результате образец был деформирован на 25 за 12 мин. За то же время контрольный образец, который растягивали с наложением тока в период активной деформации, оказался деформирован на 18, а деформированный без тока за то же время - лишь на 81 ь,П р и м е р 2. Образец монокристалического кадмия диаметром 1 мм и длиной 25 мм электропластически деформировали аналогично примеру 1. Активное деформирование останавливали при достижении напряжений 3150 КПа. что составляло 0,9 Ов. Через образец, не снимая внешней нагрузки, пропускали серии электрических импульсов, содержащие 20 импульсов длительностью б х 10, с амплитудной плотно стью тока 10 А/м, с частотой следования импульсов 0,5 Гц. По истечении 3 мин наблюдалось прекращение падения напряжений при общей выдержке образцов после остановки активного деформирования 810 15 мин, Затем активное деформирование образца возобновлялось с превышением прежнего уровня механических напряжений на 8 , После этого вновь останавливали активное деформирование, продолжаяпропускать серии электрических импульсов тех же параметров. Через 5 мин наблюдалось прекращение падения механическихнапряжений. В результате за два цикла образец был продеформирован на 30 , Новая нагрузка образцов приводила к их разрушению.П р и м е р 3, Образец монокристаллического кадмия диаметром 1 мм и длиной 25 мм деформировали аналогично примеру 1, Активное деформирование останавливалипри достижении напряжений 360 КПа, что составляло 1,8 г (где ст, - предел текучести,равный 200 КПа), Через образец пропускали20 по 25 импульсов электрического тока длительностью б х 10с с амплитудной плотно стью тока 10 А/м и с частотой следованиявимпульсов 0,1 Гц. По истечении 3 мин наблюдалось прекращение падения напряже 25 ния при общей продолжительности паузрелаксации напряжений по 8 мин, В последующем образец вновь активно деформировали. Во втором цикле прекращениепадения напряжений происходит через 530 мин. В результате за два цикла образец былпродеформирован на 22 - 301 ь,П р и м е р 4. Образцы монокристалли(еского кадмия диаметром 1 мм и длиной 2535 мм деформировали с током аналогично примеру 1. Активное деформирование останавливали при достижении напряжений 280КПа и при 260 КПа, что составляло в первомслучае 1,4 %, а во втором - 1,3 о (где о -40 предел текучести, равный 200 КПа), В обоихслучаях через образцы пропускали по 25импульсов электрического тока длительностью б х 10 5 с с амплитудной плотностьютока 10 А/м и частотой следования имв45 пульсов 0,1 Гц. По истечении 3 мин в первомслучае и 2 мин во втором случае наблюдалось прекращение падения напряженийпри общей продолжительности пауз релаксации напряжений по 8 мин,50 В последующем образцы вновь активнодеформировали по режимам, как в примере2. Во втором цикле прекращение падениянапряжения происходило через 5 мин напервой группе образцов, а на второй группе55 образцов- через 3 мин. В результате перваягруппа образцов за два цикла была продеформирована на 10-120, а вторая - на 2 3 .П р и м е р 5. Образцы деформировались при достижении напряжений в момен 1остановки деформирования, превышающихЗаказ 3665 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГСГР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагаринэ 101 значения 0,9 о Происходило разрушение образцов, в результате чего при указанных значениях напряжений эффект не мог быть реализован вследствие разрушения образцов, 5Приведенные примеры не ограничивают все возможные случаи использования способа, Электроплэстическому деформированию с воздействием нэ процесс релаксации внутренних напряжений можно 10 подвергать не только указанные монокристаллические, но и любые другие поликристаллические металлы и сплавы. Предпочтительные виды обработки металлов давлением с использованием способа - 15 штамповка, ковка и другие прерывистые процессы механической обработки,Формула изобретения1. Способ электропластической деформации металлов, заключающийся в дефор мировании заготовки и пропускании через нее импульсного электрического тока, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения со противления деформированию путем повышения эффективности разупрочняющего действия электрического тока, деформирование заготовки останавливают при досги жении уровня напряжений в интервале от 1,5 предела текучести материала заготовки до 0,9 предела его прочности, а пропускание через заготовку импульсного электрического тока осуществляют в момент остановки деформирования заготовки, не снимая с нее внешней нагрузки, после чего возобновляют деформирование до достижения напряжений, превышающих предыдущий уровень на 8 , 10,2. Способ по п. 1 о т л и ч а ю щи и с я тем, что к заготовке прикладывают импульсный электрический ток с амплитудной плотностью 1010 А/м-, длительностью 108 9 210 с, частотой следования импульсов 0,10,5 Гц и числом импульсов в серии, равным 2025,