2010 Educación Continua en Heilongjiang
a: Ángulo de balanceo: el ángulo entre los vectores de radio del plano de entrada y el plano de salida. Se puede calcular a partir del espesor de la pieza laminada en la entrada y salida y el diámetro del rollo.
Fuerza de rodadura: Se obtiene combinando todos los esfuerzos normales y los esfuerzos cortantes por fricción que actúan en la zona de deformación geométrica, y su dirección puede determinarse mediante el equilibrio de todas las fuerzas que actúan sobre la rodadura. En la producción real, la componente vertical de la fuerza resultante a menudo se denomina "fuerza de rodadura". La fuerza de rodadura se puede calcular utilizando la fórmula de la fuerza de rodadura, que es la resistencia a la deformación multiplicada por el área de contacto. Por supuesto, es necesario considerar el aplanamiento elástico.
Condiciones de mordida: a diferencia de casi todos los demás métodos de formación de plástico, el proceso de laminación requiere una cierta cantidad de fricción para que la pieza laminada se muerda tan pronto como entre en contacto con el rodillo impulsor y luego sea "arrastrada" a través del zona de deformación de la geometría. Cuando la componente de fricción que actúa como arrastre en la dirección de rodadura es mayor o igual a la componente normal que actúa como empuje hacia atrás, se cumple la condición de mordida.
2. ¿Cuáles son las condiciones para que se complete el desplazamiento?
Respuesta: La condición de finalización del laminado se determina en función de si la pieza laminada está completamente llena con la zona de deformación geométrica. Si está lleno, se puede considerar que la fuerza normal y la fuerza de fricción actúan en el centro de la zona de deformación geométrica y se completa la condición de rodadura. Es decir, esta fórmula satisface:
3. ¿Qué son la extensión y el deslizamiento hacia adelante? ¿Cuáles son los factores que lo afectan?
Respuesta: 1) Ensanchamiento: durante el proceso de laminación, el metal en la zona de deformación no solo fluirá longitudinalmente, sino que también parte del metal fluirá a lo largo de la dirección del ancho, cambiando así el ancho. Este fenómeno se llama contagio. Los factores que influyen son:
El aumento en la relación altura/ancho aumenta la expansión del ancho;
El aumento en la reducción de la relación aumenta la expansión del ancho;
La expansión del ancho aumenta con el rollo. El aumento en el diámetro d aumenta;
El aumento en el coeficiente de fricción μ aumenta la expansión del ancho;
El aumento de la resistencia reduce la expansión del ancho;
El aumento de la temperatura θ reduce el ensanchamiento del ancho;
El aumento de la velocidad de rodamiento υ reducirá el ensanchamiento del ancho.
2) Deslizamiento hacia adelante: Durante el proceso de laminación, la velocidad del flujo de metal entre la superficie neutra y la salida de la zona de deformación será mayor que la velocidad del rodillo, lo que se denomina deslizamiento hacia adelante. La posición del plano neutral afecta el tamaño del deslizamiento hacia adelante. Cuanto más cerca esté el plano neutral de la salida, menor será el valor del deslizamiento hacia adelante.
4. ¿Cuál es la dirección y expresión de la fuerza de rodadura?
Respuesta: La fuerza de rodadura se obtiene integrando todos los esfuerzos normales y los esfuerzos cortantes por fricción que actúan en la zona de deformación geométrica, y su dirección se puede determinar mediante el equilibrio de todas las fuerzas que actúan sobre la rodadura. En la producción real, la componente vertical de la fuerza resultante a menudo se denomina "fuerza de rodadura".
Laminación simétrica, es decir, la velocidad y el diámetro de los dos rodillos son iguales, como se muestra en la figura.
La fuerza que actúa sobre la pieza laminada durante el laminado simétrico
Debido a la simetría, las fuerzas de laminado superior e inferior son imágenes especulares con respecto a la línea de laminado. El equilibrio de fuerzas es
Dirección vertical:
Dirección horizontal:
La inclinación de la fuerza de rodadura con respecto a la línea vertical es
Si longitudinal Las tensiones son iguales. Al rodar sin tensión longitudinal, la fuerza de rodadura toma la dirección vertical o la línea paralela al centro de los dos rodillos.
5. ¿Qué es la fuerza de rodadura y da su expresión?
Respuesta: La fuerza de rodadura se obtiene por el producto del par de rodadura y la velocidad angular del rodillo.
Expresión:
Si la unidad de par de rodadura es Nm y la unidad de velocidad de rodadura es min-1, entonces la fórmula de la potencia de rodadura (w) es
6. ¿Son iguales la velocidad de rodadura y la velocidad de rodadura? ¿Dé una expresión para la velocidad en la zona de deformación por rodadura?
Respuesta: La velocidad del rodillo es diferente a la velocidad de rodadura. La velocidad de laminación es la velocidad de salida de la pieza laminada, que es mayor que la velocidad de laminación. Sólo en el plano neutro (x=xF) la velocidad de la pieza laminada puede ser igual a la velocidad del rollo (υ=υux).
Como se muestra en la Figura 1-7.
La velocidad relativa antes y después del plano neutro es: υ rel =υx-υ UX < 0, hay υrel =υx-υUX gt 0
7 Diámetro del rodillo, laminado desde h0=2 mm de espesor. placa a h1 = placa de 1,4 mm de espesor, calcule el ángulo de balanceo a0?
Solución: Según △h=2-1.4=0.6mm, r = 200/2 = 100 mm.
Solución, a0=4.4390.
8. ¿Cuál es la relación entre el valor de deslizamiento hacia adelante y la posición del plano neutral? ¿Y calcular el valor de deslizamiento hacia adelante K1 cuando el diámetro del rollo es d = 400 mm, h0 = 3 mm (espesor antes del laminado), h1 = 2,1 mm (espesor después del laminado) y el coeficiente de fricción μ = 0,2?
Respuesta: La relación entre el valor de deslizamiento hacia adelante y la posición del plano neutro es:
d=400 mm, h0=3 mm, h1=2,1 mm, μ=0,2 △h=3 -2.1=0.9mm
Sustituye los valores en la fórmula anterior: a0=3.8440 K1=5.56.
9. Dependiendo del molde de dibujo, ¿cuántos métodos de dibujo existen?
Respuesta: Hay dos tipos, embutición con rodillo y embutición con matriz.
El troquel de estiramiento significa que la pieza de trabajo se estira a través de un troquel de estiramiento incluido (matriz de estiramiento, anillo de estiramiento y orificio de estiramiento), y el troquel de estiramiento se fija en la dirección de estiramiento. El interior del molde se llama orificio de extracción.
La tracción con rodillos consiste en tirar de la pieza a través de una abertura formada por dos o más rodillos. Esto puede verse como un método especial, que es de gran importancia principalmente cuando existen dificultades únicas en el embutido.
10. ¿Dar una expresión para el poder de atracción? ¿De cuántas partes consta la fuerza de tracción?
a: Expresión de la fuerza de tracción:
La fuerza de tracción consta de tres partes: la parte de cantidad ideal, la parte de fricción y la parte de corte.
11. ¿Cuál es la expresión de la fuerza de fricción al dibujar y explicar brevemente el diagrama esquemático?
Respuesta: La expresión de la fuerza de fricción durante el estiramiento es
Diagrama esquemático:
La fricción durante el estiramiento
actúa sobre la superficie exterior. La fuerza normal sobre AM es (1)
Aunque la fórmula de estimación comúnmente utilizada es segura, es demasiado aproximada. La superficie exterior AM se aproxima mediante la forma geométrica de la zona de deformación como
Finalmente, use la fórmula (2-30) y la fórmula (2-31) para obtener la fuerza de fricción de la siguiente manera
(2)
p>La parte de fricción en la tensión de dibujo es
(3)
¿Cuál es el ángulo de dibujo? ¿En qué condiciones se cumple la expresión del ángulo de inclinación del orificio de trazado optimizado? ¿Cuál es el ángulo de estiramiento cuando el grado de deformación por tracción es 0,2 y el coeficiente de fricción es 0,05?
Respuesta: El ángulo de dibujo se refiere al ángulo de apertura del orificio de dibujo, que es el doble del ángulo de inclinación del orificio de dibujo. El ángulo entre las líneas de extensión de la superficie del orificio interior de la sección que pasa por el eje del orificio de dibujo. La expresión del ángulo de inclinación óptimo del orificio de estiramiento se basa en la condición de que la fuerza de estiramiento f sea mucho menor que la fuerza Fmax que daña las partes estiradas. Cuando el grado de deformación del dibujo es 0,2 y el coeficiente de fricción es 0,05, se estima que el ángulo de dibujo es 140.
13. ¿Por qué el proceso de estiramiento se basa en el endurecimiento por trabajo? ¿Por qué los dibujos se suelen realizar con dibujo en frío o dibujo en caliente?
Respuesta: El dibujo es generalmente un dibujo en frío o un dibujo en caliente. Cuando el metal se deforma a temperaturas normales o bajas, el endurecimiento por trabajo es inevitable, por lo que el proceso de trefilado se basa en el endurecimiento por trabajo.
14. ¿Cómo clasificar el proceso de extrusión? ¿Qué es la extrusión directa y la extrusión inversa?
Respuesta: El proceso de extrusión se divide en extrusión directa y extrusión indirecta. La extrusión directa se refiere al método de extrusión en el que la pieza en bruto se desplaza axialmente con respecto al cilindro de extrusión durante la extrusión; la extrusión inversa se refiere al hecho de que no hay movimiento relativo entre la pieza en bruto y el cilindro de extrusión, y la varilla de extrusión hueca se mueve con respecto a. el espacio en blanco.
15. ¿Cuál es la relación de extrusión? ¿Expresión de la relación de extrusión y grado de deformación de extrusión?
Respuesta: La relación de extrusión es la relación entre el área de la sección transversal del espacio en blanco y el área de la sección transversal de la tira, y la expresión es A 0/A 1.
La expresión para el grado de deformación de la extrusión es
16. ¿Cuál es el ángulo del troquel de extrusión? ¿Cómo se forma la zona muerta de extrusión? Explique con un diagrama esquemático.
Respuesta: El ángulo del troquel de extrusión se refiere al ángulo entre la superficie límite de la zona de deformación/zona muerta y el eje de la pieza en bruto.
La zona muerta se forma durante el proceso de deformación de extrusión porque el troquel plano o el ángulo del troquel de extrusión es demasiado grande, lo que dificulta que el metal con bordes alejados del orificio del troquel entre en el orificio del troquel. como se muestra en la imagen de la derecha.
17. ¿Cuáles son las dos partes de la fuerza de compresión? ¿Entonces escribir un emoticón?
Respuesta: En el método de extrusión directa, la fuerza de extrusión puede entenderse como la suma de la fuerza de deformación y la fuerza de fricción entre la pieza en bruto y el cilindro de extrusión. La expresión es:
. Inverso En el método de extrusión, no hay fricción (sin movimiento relativo) entre la pieza en bruto y el cilindro de extrusión, y la fuerza de extrusión es igual a la fuerza de deformación: F=FU.
18. ¿Qué significan la velocidad de la varilla de extrusión y la velocidad de extrusión? ¿Cuáles son las condiciones iniciales que determinan la velocidad de extrusión?
Respuesta: La velocidad de la varilla de extrusión υ0 se refiere a la velocidad de entrada de la pieza en bruto; la velocidad de extrusión υ1 se refiere a la velocidad de salida de la tira.
Expresión de velocidad de la zona de deformación:
La velocidad de extrusión se ve afectada por la composición de la aleación, las características microestructurales de la palanquilla, el método de extrusión, la complejidad de la forma del producto extruido y las condiciones de lubricación.
19. ¿Cuál es la estructura cristalina del magnesio y cuál es el principal mecanismo de deformación plástica? ¿Por qué el magnesio tiene poca plasticidad a temperatura ambiente?
Respuesta: El magnesio tiene una estructura cristalina hexagonal (HCP);
El principal mecanismo de deformación plástica es: Según el criterio de rendimiento de Von Mises, generalmente los materiales policristalinos requieren al menos cinco Sólo entonces el sistema puede comenzar a sufrir una deformación plástica estable.
Cuando se deforma a temperatura ambiente, sólo el plano basal del magnesio se desliza. Sólo se pueden proporcionar tres sistemas de deslizamiento geométrico y dos sistemas de deslizamiento independientes, lo que no puede cumplir los requisitos del criterio de von Mises. Por tanto, el magnesio es difícil de deformar a temperatura ambiente y tiene poca plasticidad.
20. ¿Cuáles son los principales tipos de aleaciones forjadas de magnesio? ¿Cuáles son las marcas más utilizadas de aleaciones de magnesio deformadas?
Respuesta: Generalmente existen dos criterios de clasificación para las aleaciones de magnesio forjado: la composición química de la aleación y si se puede reforzar mediante tratamiento térmico. Las aleaciones de magnesio deformadas se pueden dividir principalmente en las siguientes categorías según su composición química: aleaciones de magnesio-litio, aleaciones de magnesio-manganeso, aleaciones de magnesio-aluminio-zinc-manganeso, aleaciones de magnesio-zinc-circonio, aleaciones de magnesio de tierras raras y magnesio. -aleaciones de torio.
Según puedan reforzarse mediante tratamiento térmico, las aleaciones de magnesio forjado se pueden dividir en aleaciones de magnesio forjado tratadas térmicamente (como las aleaciones MB7 y MB15) y aleaciones de magnesio forjadas no tratadas térmicamente (como como aleaciones MB1, MB2, MB3, MB5 y MB8).
Las principales marcas nacionales de aleaciones de magnesio deformadas incluyen MB1, MB2, MB3, MB5, MB6, MB7, MB8 y MB15.
1. ¿Qué efecto tienen los elementos de aleación sobre las propiedades del acero?
Respuesta: 1. Efecto de los elementos de aleación sobre las propiedades mecánicas del acero a temperatura ambiente.
2. Influencia de los elementos de aleación en las propiedades mecánicas del acero a alta temperatura.
3. Influencia de los elementos de aleación en las propiedades mecánicas del acero a baja temperatura.
4. La influencia de los elementos de aleación en la soldabilidad y maquinabilidad del acero.
2. ¿Analizar las condiciones de uso y los requisitos de rendimiento del acero estructural de ingeniería?
Respuesta: El acero estructural de ingeniería se refiere a una amplia categoría de acero que se utiliza especialmente para fabricar diversas piezas estructurales de ingeniería, como puentes, cascos de barcos, bastidores de petróleo o minería, rieles, recipientes de alta presión y tuberías. , y construir estructuras de acero esperar. Soporta principalmente diversas cargas y requiere un alto límite elástico, buena plasticidad y tenacidad para garantizar la confiabilidad de la estructura de ingeniería. Debido a que el entorno de trabajo está expuesto a la atmósfera y la temperatura puede ser tan baja como -50 °C, se requiere tenacidad a bajas temperaturas y resistencia a la corrosión atmosférica. Además, al formar piezas estructurales de ingeniería, a menudo se requieren deformaciones severas, como doblado en frío, estampado, corte, etc. Después del conformado, generalmente se conectan mediante soldadura, por lo que el acero utilizado para los componentes también debe tener buena soldabilidad y procesabilidad del conformado.
3. ¿Comparar las diferencias en composición química, proceso de tratamiento térmico y rendimiento entre acero carburizado y acero nitrurado?
Respuesta: 1. El acero carburizado es una importante aleación de acero estructural. La característica de este tipo de acero es obtener propiedades específicas cambiando la composición química de la capa superficial del acero para cumplir con los requisitos de uso. El contenido de carbono de la matriz (fracción de masa) del acero cementado generalmente está en el rango de 0,15 ~ 0,25.
El contenido de carbono (fracción de masa) de los tipos de acero individuales también es de 0,25 ~ 0,35, pero el contenido de carbono de piezas importantes y piezas con grandes cargas de impacto es generalmente inferior a 0,20. Para piezas generales, el contenido de carbono de la capa carburada es generalmente de 0,8 a 1,1.
2. Tratamiento térmico del acero cementado: Después de la cementación, se debe templar y revenir a baja temperatura para lograr el propósito esperado. Los métodos comunes de tratamiento térmico para acero cementado son los siguientes:
Figura 3-16 Curvas de proceso de tratamiento térmico común para acero cementado
(1) Enfriamiento directo. Generalmente, las piezas se preenfrían desde la temperatura de cementación hasta aproximadamente 840 °C, luego se enfrían con aceite (o agua) y luego se templan a baja temperatura para eliminar el estrés de enfriamiento y reducir la fragilidad.
(2) Extinción única. Para piezas con requisitos más altos o acero básicamente de grano fino, se puede utilizar un enfriamiento único después de la cementación, un revenido a baja temperatura, un enfriamiento por aire o un enfriamiento lento después de la cementación, un recalentamiento y un temple, y finalmente un revenido a baja temperatura.
(3) Temple secundario. Para piezas con requisitos de alto rendimiento, se debe utilizar enfriamiento secundario después de la carburación. La temperatura de calentamiento del enfriamiento primario debe ser superior a Ac3 (850 ℃ ~ 900) en el núcleo para refinar la estructura del núcleo, mejorar el rendimiento del núcleo y eliminar los carburos de la red superficial. .
3. Requisitos de rendimiento de la cementación del acero: la cementación del acero requiere que el material del núcleo tenga la resistencia necesaria y la tenacidad adecuada, y también debe tener una tensión de compresión residual superficial suficientemente alta. No sólo se requiere una capa superficial dura y resistente al desgaste para evitar el desgaste debido al desgaste prematuro o daños por fatiga de contacto, sino que también se requiere que la superficie del material del núcleo tenga alta resistencia y buena tenacidad, que es la medida técnica más importante para cumplir con este objetivo. requisito.
La nitruración del acero, también llamada nitruración, es uno de los procesos importantes en el tratamiento térmico químico. El tipo de acero adecuado para el proceso de nitruración se denomina acero nitrurado, también conocido como acero nitrurado. La nitruración es un tratamiento térmico químico que utiliza átomos de nitrógeno activos para penetrar en la superficie del acero y formar una capa endurecida rica en nitrógeno. En comparación con la cementación, se puede obtener una mayor dureza superficial (950 HV ~ 1200 HV, equivalente a 65 ~ 72 rC) y resistencia al desgaste después de la nitruración, que se puede mantener a 560 ℃ ~ 600 ℃ sin disminuir, por lo que el acero nitrurado tiene una alta estabilidad térmica.
La composición química del acero nitrurado se caracteriza por añadir algunos elementos de aleación al acero de medio carbono para mejorar su rendimiento de nitruración y otras propiedades mecánicas.
Teniendo en cuenta el rendimiento del proceso de nitruración, se requiere obtener una capa de nitruración con alta dureza, fragilidad satisfactoria y profundidad suficiente en el menor tiempo posible. Los elementos formadores de nitruro forman partículas de nitruro ultramicroscópicas en la fase instrumental, que sólo mejoran esta fase. Cuanto más fino sea el nitruro formado, mayor será el efecto del fortalecimiento de la dispersión. Estos elementos incluyen aluminio, cromo, vanadio, II, molibdeno, manganeso, tungsteno, etc. El acero utilizado para el tratamiento de nitruración es generalmente acero estructural de medio carbono. El tratamiento de nitruración funciona mejor cuando el acero contiene elementos de aleación como aluminio, cromo y molibdeno.
Dado que el acero nitrurado tiene las características anteriores en términos de rendimiento y la temperatura de procesamiento es baja (500 ℃ ~ 560 ℃), se enfría lentamente después del procesamiento y tiene una pequeña deformación. Después de la nitruración, ya no se requiere procesamiento mecánico, solo se requiere esmerilado y pulido fino, por lo que el tratamiento de nitruración se usa ampliamente.
Trabajar bajo cargas alternas requiere piezas que requieran tanto alta resistencia a la fatiga como resistencia al desgaste, así como piezas que requieran dimensiones precisas, pequeña deformación por tratamiento térmico, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y tratamiento de nitruración. Las principales desventajas de la nitruración son que requiere mucho tiempo y es costosa, y que la capa nitrurada es delgada, quebradiza y no resistente al impacto.
4. ¿Qué es la dureza del rojo? ¿Cómo medir? ¿Por qué se dice que es un indicador importante del rendimiento del acero rápido?
Respuesta: (1) La dureza roja se refiere a la capacidad de un material para mantener su dureza después de un cierto período de tiempo a una determinada temperatura, como el acero de alta velocidad.
(2)¿Cómo medir?
La dureza del acero de alta velocidad después del templado normal es 63 ~ 63 ~ 66HRC, y la estructura es martensita templada, carburo y una pequeña cantidad de austenita retenida.
(3) ¿Por qué se dice que es un índice de rendimiento importante del acero rápido?
Hay una gran cantidad de carburos gruesos distribuidos de manera desigual en la estructura fundida del acero de alta velocidad, lo que tiene un gran impacto en la calidad y la vida útil de las herramientas de corte de acero de alta velocidad.
Los carburos gruesos se disuelven menos durante el enfriamiento y el calentamiento, lo que reduce el grado de aleación en la austenita y reduce la dureza, la resistencia al revenido y la resistencia al desgaste de la herramienta después del tratamiento térmico. La resistencia a la flexión y la deflexión del acero de alta velocidad también aumentan con la disminución. aumento de las irregularidades del carburo. Por tanto, la distribución uniforme de los carburos es uno de los principales indicadores de calidad técnica para evaluar el acero rápido.
5. ¿Cuáles son los métodos de aleación para mejorar la resistencia a la corrosión de los metales (aleaciones)?
Respuesta: Resolver el problema de la corrosión en ingeniería puede mejorar la resistencia a la corrosión del propio acero inoxidable, reducir la corrosión de los medios ambientales y mejorar los defectos. En términos de mejorar la resistencia a la corrosión del propio acero inoxidable, existen varios métodos:
(1) Aumentar el potencial del electrodo de la matriz de acero inoxidable o formar una zona de pasivación estable para reducir la fuerza electromotriz del original. batería.
(2) El acero tiene una estructura monofásica y el número de microbaterías es reducido.
(3) Forme una película protectora de superficie estable sobre la superficie de acero, como agregar silicio, aluminio, cromo, etc. Puede formar una película protectora densa en muchas situaciones de corrosión y oxidación para mejorar la resistencia a la corrosión del acero.
(4) Utilizar medidas de protección mecánica y revestimientos superficiales, como revestimiento electroquímico, pavonado y pintura.
6. ¿Usar la teoría de la dislocación para analizar las tres etapas de la fluencia?
Respuesta: En condiciones de fluencia de alta temperatura, debido a la activación térmica, es posible que las dislocaciones en la superficie de deslizamiento suban y formen límites de subgrano de ángulo pequeño (es decir, poligonalización en la recuperación de alta temperatura). etapa), lo que resulta en metal. El ablandamiento del material y el deslizamiento continúan. En condiciones de fluencia a alta temperatura, debido a la reducción de la resistencia del límite de grano, la deformación es grande, a veces incluso representa la mitad de la deformación por fluencia total. Esta es una de las características de la deformación por fluencia. En la primera etapa de fluencia, la deformación ocurre en forma de deslizamiento intragranular y deslizamiento de los límites de grano. En la etapa inicial del movimiento de dislocación, hay menos obstáculos y la velocidad de avance es más rápida. Posteriormente, las dislocaciones se bloquean gradualmente, la densidad de las dislocaciones aumenta y la distorsión de la red aumenta, lo que resulta en una deformación intensificada. A altas temperaturas, aunque las dislocaciones pueden recuperarse mediante el ascenso y ablandarse para formar subgranos, la fuerza impulsora para el ascenso de las dislocaciones proviene de la reducción de la energía de distorsión de la red. En la etapa inicial de la fluencia, debido a la pequeña energía de distorsión de la red, el proceso de ablandamiento de recuperación no es obvio. En la segunda etapa de fluencia, la deformación intragranular se produce alternativamente por dislocación, deslizamiento y ascenso, y la deformación de los límites del grano se produce alternativamente por deslizamiento y migración. El deslizamiento intragranular y el deslizamiento de los límites de grano fortalecen el metal, pero el ascenso de dislocaciones y la migración de los límites de grano lo ablandan. Debido a los efectos alternos de fortalecimiento y ablandamiento, la velocidad de fluencia permanece constante cuando se alcanza el equilibrio. Cuando la fluencia se desarrolla hasta la tercera etapa, la velocidad de fluencia se acelera debido a la rápida expansión de las grietas. La ruptura por fluencia ocurre cuando la grieta alcanza un tamaño crítico.