Что такое наклеп металла

Нагартованный алюминий что это?

что такое наклеп металла

Алюминиевый лист является полуфабрикатом, который изготавливается из алюминия или его сплавов путем горячей деформации и дальнейшей холодной прокатки.

Для изготовления листов современными производителями используется разные марки технического алюминия, в частности: А0, АД0, А5, А6,  дюралевые сплавы марок Д1, Д12, Д16, деформируемые сплавы АД31, алюминиево-марганцовые и алюминиево-магниевые – АМц и АМг соответственно. Для повышения стойкости к коррозии листы из большинства сплавов с помощью плакирования (наслаивания) покрываются пленкой алюминия высокой чистоты. Толщина ее составляет до 5-ти процентов общей толщины заготовки.

Характеристики алюминиевых листов

Характеризуется высокими антикоррозионными свойствами, малым весом, легкостью механичной обработки. Все эти качества делают его достойным конкурентом аналогов металлопроката из нержавеющей стали.

По некоторым характеристикам листовой алюминий  даже  занимает лидирующие позиции, сочетая в себе пластичность и стойкость к низким температурам, а также химическую инертность.

Материал хорошо подается штамповке, благодаря которой из него формируют объемные изделия, посредством значительной пластической деформации. Штамповкой листового алюминия получают посуду, некоторые детали машин и многое другое.

Листовой прокат общего и специального назначения изготавливается в соответствии с  ГОСТ 21631-76:

— хим. состав марки А5 определяется ГОСТ 11069-74;

— по ГОСТ 1131-76 контролируется хим. состав ВД1;

— химический состав листового проката из технических марок алюминия определяется по ГОСТ 4784-97.

Преимущества алюминиевых листов:

— малый вес;

— высокая электропроводность и теплопроводность;

— податливость любому виду обработки;

— высокая коррозионная стойкость;

— нетоксичность;

— невосприимчивость к намагничиванию;

— бактерицидные свойства.

Единственным, но существенным  недостатком данного сортамента, является невысокая прочность листового алюминия, но для повышения данного показателя на стадии производства в металл вводят присадки меди и магния.

Толщина и вес алюминиевых листов

Толщина алюминиевых листов чаще всего находится в диапазоне от 0,3 миллиметров  до 10,5 миллиметров. Наиболее востребованы габариты: 1200х3000 и 4000, 1500х3000 и 4000 миллиметров.

Вес алюминиевого листа контролируется ГОСТ 21631-76 и зависит не только от его толщины и габаритов, но и от состава сплава. Вес листа алюминиевого проката может составлять от 2,8 до 180 килограмм. Если продукция нестандартного размера, естественно, вес будет уже другой, зависимо от размеров. Например, вес алюминиевого листового проката 10х1500х6000 миллиметров составляет 247,5 килограмм.

Виды алюминиевых листов

Алюминиевые листы отличаются не только использованием сплавов различных марок, способом производства, но и методом дополнительной обработки. Согласно состоянию материала можно выделить следующие виды:

— отожженный лист (М);

— нагартованный (Н);

— полунагартованный (Н2);

— рафинированный (Р);

— естественно состаренный и закаленный (Т);

— без термической обработки.

Также алюминиевый лист различают по типоразмеру – повышенной и обычной точности толщины, что обозначается в маркировке буквой «П». И по способу производства: алюминиевый лист с технологической (Б), нормальной плакировкой (А) и без плакировки.

Зависимо от вида поверхности листовой алюминий может быть: стандартным, антискользящим, профилированным, перфорированным, гофрированной фольгой.

Стандартный алюминиевый лист (общего и специального назначения)

Стандартный прокат имеет гладкую поверхность с  повышенной, высокой или обычной отделкой. Его преимущественно используют  для производства нержавеющих конструкций, применяемых в топливной, пищевой и химической промышленностях, в строительстве, а также машиностроении. Изготовляется из алюминия и его сплавов марок: А5, 1105, АД, АМг1, АМг3, А6М, АМг2, АМг5, АМц, АМг6, АД1, ВД1, Д16 и других.

Лист алюминиевый А5

Пищевой лист А5 имеет матовую поверхность, толщину от 0,5 до 10 миллиметров, обычное качество отделки. Химический состав алюминия марки А5 соответствует  ГОСТ 11069-74. Алюминиевый лист А5 можно купить в рулонах и листах.

Характеризуется высокой теплопроводностью, коррозионной стойкостью. Благодаря высоким пластическим свойствам металлопрокат марки А5 легко формуется разными способами и обрабатывается. Материал хорошо сваривается.

При низких температурах технические характеристики остаются практически неизменными.

По состоянию металла алюминиевые листы подразделяют на нагартованные (А5Н) и мягкие или отожженные (А5М).

Термообработка оказывает  значительное влияние на физические и механические свойства, меняет структуру сплава. Пластичность и ковкость алюминиевые листы А5М приобретают в результате отжига, изделия легче поддаются резанию.

Для того, чтоб частично восстановить твердость, металл подвергают прокатке с 2-5% обжатием – дрессировке.

Алюминиевые листы повышенной прочности А5Н получают путем холодной обработки давлением, но при этом уменьшается ударная вязкость и пластичность.

Используются листы А5 в различных областях промышленности для производства конструкций и оборудования. Из них изготавливают пищевые емкости, обшивочные покрытия, элементы декора.

Лист алюминиевый А6М

Отожженный алюминиевый лист А6М  изготавливается в соответствии с ГОСТ 21631-76, подходит для использования в пищевой отрасли. Состав алюминия А6  контролируется ГОСТ 11069-74.

Алюминиевый лист 1105

Алюминиевый прокат 1105 представляет собой плоский сортамент из деформируемого алюминия с легирующими присадками магния и меди. Дюраль обозначают первые две цифры (11), а порядковый номер сплава – последние.

Из листового алюминия 1105 изготавливают сварные конструкции и детали, которые эксплуатируются при низких температурах.

Изделия характеризуются высокой вязкостью разрушения, пластичностью, легко поддаются механообработке.

Алюминиевый лист 1105Н  — упрочненный пластической деформацией нагартованный прокат. Свойства и структура меняются под воздействием на его поверхность давления. В результате уменьшается ударная вязкость и пластичность, а повышается прочность и твердость. Лист алюминия нагартованный с нормальной плакировкой отличается значительными показателями химической пассивности и маркируется 1105АН.

Зависимо от требований, предъявляемых к готовому изделию, можно применить утолщенную плакировку, что в значительной степени скажется на защищенности материала.

Алюминиевый лист 1105М —  пластичный, ковкий и мягкий листовой металлопрокат, отожженный при высокой температуре. Прокатка на прокатном стане с 2-5% обжатием (дрессировка) способствует частичному восстановлению твердости. Алюминиевый лист с утолщенным плакировочным слоем маркируется 1105УМ, а с нормальным – 1105АМ. Характеризуется повышенной устойчивостью в агрессивных условиях эксплуатации.

Алюминиевый лист 1105Т – естественно состаренный, закаленный алюминиевый сортамент, востребованный во многих отраслях промышленности. С нормальной плакировкой обозначается 1105АТ.

Алюминиевый лист АД

Отличается высокой пластичностью и стойкостью к коррозии. В качестве материала для изготовления листов используется технический алюминий с небольшим содержанием примесей. Подразделяется на мягкий (АДМ) и нагартованный (АДН). Алюминиевый лист АД широко востребован в качестве полуфабриката во многих отраслях промышленности.

Листовой алюминий АД1

Представлен в виде рулонов и листов. Производятся из алюминия марки АД1 согласно ГОСТ 21631-76, химический состав по ГОСТ 4784-74. Характеризуются легкостью формовки и механообработки, высокой устойчивостью к процессам коррозии. Цифровая маркировка определяет чистоту сплава в процентах, а буквенная – деформируемый металл.

Алюминиевый лист АД1 по состоянию материала принято классифицировать на АД1М (мягкий) и АД1Н (нагартованный). Нагартованный на одну вторую  лист маркируют как АД1Н2. Он совмещает в себе высокие механические и прочностные свойства. Мягкую и нагартованную продукцию используют для производства конденсаторов, декоративной отделки, емкостей в химической промышленности, различного рода деталей.

Алюминиевый лист АМг1

Легируемый магнием деформируемый сплав. Цифра определяет количество основной легирующей присадки, в данном случае – 1% магния. Характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью, устойчивостью к коррозии. Используется для изготовления промышленных деталей и конструкций в строительстве. Различают мягкий и нагартованный лист АМг1.

Алюминиевый лист АМг2

По характеристикам схож с АМг1, но содержит 2% магния. Хорошо обрабатывается резанием. Различают нагартованный, отожженный и полунагартованный металлопрокат АМг2. Из рафинированного и нагартованного сплава производят алюминиевые листы АМг2НР. Благодаря низкому содержанию посторонних примесей полуфабрикаты обладают хорошей электропроводностью.

  Как припаять к алюминию олово?

Поверхность неплакированная, рифленая или матовая.

Из отожженных и нагартованных алюминиевых листов АМг2  изготавливают обшивки грузовых авто, оборудование для гидравлики, химические емкости, которые работают под давлением, промышленные трубопроводы, транспортные детали и различные строительные конструкции.

Источник: https://varimtutru.com/nagartovannyy-alyuminiy-chto-eto/

Traducción — холодной прокатки — de ingles —

что такое наклеп металла

  • 321 Sendzimir mill Металлургия: стан Сендзимира, стан Сендзимира Универсальный англо-русский словарь > Sendzimir mill
  • 322 corrugation [ˌkɒrə'geɪʃ(ə)n]1) Общая лексика: волнистость, выбоина , морщина, рифление, складка , сморщивание, выбоина , морщина 2) Техника: гофр, коробоватость , кольцевой гофр жёсткости 3) Строительство: каннелюра , наплыв , волны для жёсткости, рёбра для жёсткости, рифля, ухаб4) Автомобильный термин: выбоина дорожного покрытия5) Дорожное дело: коробоватость 6) Лесоводство: образование волнистой дорожной поверхности7) Металлургия: коробоватость 8) Полиграфия: гофрировка 11) Тенгизшевройл: выбоина 12) Газовые турбины: гофрирование Универсальный англо-русский словарь > corrugation
  • 323 rolling oilУниверсальный англо-русский словарь > rolling oil
  • 324 Sendzimir millАнгло-русский словарь по прокатке металлов > Sendzimir mill
  • 325 double-reduced tinplateАнгло-русский словарь по прокатке металлов > double-reduced tinplate
  • 326 double-reduced tinplateROLLING OF METALLS TERMS ТНТ №108New terms dictionary > double-reduced tinplate
  • 327 thermomechanical treatment деформационно-термическая обработка ДТО Совокупность операций горячей обработки давлением и термической обработки сталей и сплавов, совмещенных в одном непрерывном технологическом цикле, например, в линии стана горячей прокатки. ДТО отличается тем, что повышающаяся в результате пластической деформации плотность дефектов кристаллической решетки наследуется в той или иной форме структурой металла, формируемой в процессе последующего охлаждения. Поэтому ДТО обеспечивает более высокий уровень прочностных свойств металла, а также существенно снижает энергоемкость его производства. При всем многообразии ДТО выделяют (применительно к обработке стали) три основных вида: термомеханическая высокотемпературная и низкотемпературная обработка, включающая деформирование аустенита при t — fpp аустенита и последующую закалку с отпуском; горячая прокатка преимущественно толстого листа с окончанием деформации аустенита с большими разовыми обжатиями при ? < / кр и последующее неконтролируемое (на воздухе) или регламентированное ускоренное охлаждение, горячая прокатка с окончанием деформации аустенита выше (или несколько ниже) t и последующее ускоренное (до 25—50 °С/с) охлаждение, в основном для получения мелкозернистой структуры металла.[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как убрать ржавчину за 5 минут

EN

  • thermomechanical treatment

механико-термическая обработка
МТО
Обработка сталей и сплавов, совмещающая два способа упрочнения — фазовые превращения в результате термической обработки и холодную пластич. деформацию (наклеп), т.е. проведение этих технологических операций в обратном порядке, чем при ТМО.

Так, малая деформация стали со структурой мартенсита на 3-5 % (из-за ее пониженной пластичности) позволяет дополнительно повысить ее прочностные характеристики на 10-20 % при снижении пластических свойств и ударной вязкости. МТО стали, включающая закалку на мартенсит, небольшую пластическую деформацию преимущественно в условиях, близких к всестороннему сжатию, и низкий отпуск, нашла промышленное применение.

МТО иногда называют марформинг (деформации подвергается мартенсит) в отличие от аус-форминга (ТМО), когда деформируется аустенит. МТО широко используется также в производстве полуфабрикатов из стареющих медных, алюминиевых и аустенитных сплавов, которые подвергают сначала обычной закалке на пересыщенный твердый раствор, а затем холодной деформации перед старением. Например, МТО бериллиевой бронзы на 20 % повышает ее предел текучести.

Длинномерные полуфабрикаты (профили, панели, трубы, ленты) из алюминиевых сплавов после закалки подвергают правке с растяжением со степенью деформации 1— 3 %, и последующему старению, что увеличивает предел текучести на ~ 50 МПа.

[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Нагартованный металл это

что такое наклеп металла

Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.

На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

Сущность наклепа и нагартовки

Наклеп металла является одним из способов упрочнения металлического изделия. Происходит это благодаря пластической деформации, которой такое изделие подвергают при температуре, находящейся ниже температуры рекристаллизации.

Деформирование в процессе наклепа приводит к изменению как внутренней структуры, так и фазового состава металла. В результате таких изменений в кристаллической решетке возникают дефекты, которые выходят на поверхность деформируемого изделия.

Естественно, эти процессы приводят и к изменениям механических характеристик металла. В частности, с ним происходит следующее:

  • повышается твердость и прочность;
  • снижаются пластичность и ударная вязкость, а также сопротивляемость к деформациям, имеющим противоположный знак;
  • ухудшается устойчивость к коррозии.

Упрочнение поверхности металла можно оценить по изменению микротвердости, уменьшающейся про мере удаления от поверхности

Явление наклепа, если оно относится к ферромагнитным материалам (например, к железу), приводит к тому, что у металла увеличивается значение такого параметра, как коэрцитивная сила, а его магнитная проницаемость снижается.

Если наклепанная область была сформирована в результате незначительной деформации, то остаточная индукция, которой характеризуется материал, снижается, а если степень деформации увеличить, то значение такого параметра резко возрастает.

Из положительных последствий наклепа следует отметить и то, что с его помощью можно значительно улучшить эксплуатационные характеристики более пластичных металлов, создающих значительное трение в процессе использования.

Наклепанный слой на поверхности металлического изделия может быть сформирован как специально, тогда такой процесс является полезным, так и неумышленно, в таком случае его считают вредным.

Чаще всего неумышленное поверхностное упрочнение металлического изделия происходит в процессе обработки резанием, когда на обрабатываемый металл оказывается значительное давление со стороны режущего инструмента.

Упрочнение (наклеп) при обработке резанием

Увеличение прочности приводит к тому, что поверхность металла становится и более хрупкой, что является очень нежелательным последствием обработки.

Если формирование наклепа может произойти в результате как осознанных, так и неосознанных действий, то нагартовка всегда выполняется специально и является, по сути, полноценной технологической операцией, цель которой состоит в поверхностном упрочнении металла.

Деформационное уплотнение кромки этого затвора произошло в результате эксплуатации, значит ˜– это наклеп

Типы наклепа

Различают два основных типа наклепа, которые отличаются процессами, протекающими при его формировании в материале.

Если новые фазы в металле, характеризующиеся иным удельным объемом, сформировались в результате протекания фазовых изменений, то такое явление носит название фазового наклепа.

Если же изменения, произошедшие в кристаллической решетке металла, произошли из-за воздействия внешних сил, они называются деформационным наклепом.

Деформационный наклеп, в свою очередь, может быть центробежно-шариковым или дробеметным. Для выполнения наклепа первого типа на обрабатываемую поверхность воздействуют шариками, изначально располагающимися во внутренних гнездах специального обода.

При вращении обода (что выполняется на максимальном приближении к обрабатываемой поверхности) шарики под воздействием центробежной силы отбрасываются к его периферии и оказывают ударное воздействие на деталь.

Формирование наклепа в дробеструйных установках происходит за счет воздействия на обрабатываемую поверхность потока дробинок, перемещающихся по внутренней камере такого оборудования со скоростью до 70 м/с.

В качестве таких дробинок, диаметр которых может составлять 0,4–2 мм, для наклепа могут быть использованы чугунные, стальные или керамические шарики.

Схема традиционного деформационного наклепа и график повышения твердости материала

Для того чтобы понимать, почему нагартовка или формирование наклепа приводят к упрочнению металла, следует разобраться в процессах, которые протекают в материале при выполнении таких процедур. При холодной пластической деформации, происходящей под воздействием нагрузки, величина которой превышает предел текучести металла, в его внутренней структуре возникают напряжения.

Таким образом, металл станет прочнее или, как говорят специалисты, перейдет в нагартованное состояние.

Даже одна пара движущихся дефектных линий, сформировавшихся в кристаллической решетке, способна привести к образованию все новых и новых подобных локаций, что в итоге и повышает предел текучести материала.

Изменение структуры поверхностного слоя в результате холодной деформации

Внутренняя структура металла при его деформировании в процессе выполнения наклепа или нагартовки претерпевает серьезные изменения. В частности, искажается конфигурация кристаллической решетки, а пространственное положение кристаллов, которые ориентированы беспорядочно, упорядочивается.

Такое упорядочивание приводит к тому, что оси кристаллов, в которых они обладают максимальной прочностью, располагаются вдоль направления деформирования. Чем активнее будет выполняться деформирование, тем большее количество кристаллов примут подобное пространственное положение.

Существует ошибочное мнение, что зерна, составляющие внутреннюю структуру металла, при его деформации измельчаются. На самом деле они только деформируются, а площадь их поверхности остается неименной.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что в процессе выполнения нагартовки или наклепа изменяется кристаллическая структура стали или другого металла, в результате материал становится более твердым и прочным, но одновременно и более хрупким. Нагартованная сталь, таким образом, представляет собой материал, который специально был подвергнут пластической деформации для улучшения прочностных характеристик.

Нагартовка и оборудование для нее

Выполнение нагартовки изделий из стали особенно актуально в тех случаях, когда имеется необходимость повысить их устойчивость к поверхностному растрескиванию, а также предотвратить протекание в нем усталостных процессов. Отраслями промышленности, в которых нагартованные изделия зарекомендовали себя особенно хорошо, являются авиа- и автомобилестроение, нефтедобыча, нефтепереработка и строительство.

Устройство промышленной дробомётной установки для обработки труб

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Для чего нужен метчик

Такие методы упрочнения металлов, как контролируемый наклеп или нагартовка, могут быть реализованы при помощи различного оборудования, от качества и функциональности которого зависит результат выполняемых операций.

Оборудование для нагартовки изделий из стали или других сплавов, которое сегодня представлено большим разнообразием моделей, может быть общего назначения или специального – для того, чтобы выполнять обработку деталей определенного типа (болтов, пружин и др.).

В промышленных масштабах нагартовка выполняется на автоматизированных устройствах, все режимы работы которых устанавливаются и контролируются за счет использования электронных систем. В частности, на таких станках автоматически регулируется как количество, так и скорость подачи дроби, используемой для выполнения обработки.

Дробометная установка для обработки листового и профильного металлопроката

Выполнение наклепа, при котором процесс его формирования контролируется, используется в тех случаях, когда изделие из стали нет возможности упрочнить при помощи термической обработки.

Помимо нагартовки и наклепа повысить прочность поверхностного слоя металлического изделия могут и другие методы холодной пластической деформации.

Сюда, в частности, относятся волочение, накатка, холодная прокатка, дробеструйная обработка и др.

Кроме стали, содержание углерода в которой не должно превышать 0,25%, такой способ упрочнения необходим изделиям из меди, а также некоторым алюминиевым сплавам. Нагартовке также часто подвергается лента нержавеющая. Ленту нагартованную применяют в тех случаях, когда обычная лента нержавеющая не способна справляться с воспринимаемыми нагрузками.

Источник: https://steelfactoryrus.com/nagartovannyy-metall-eto/

Наклеп и нагартовка: особенности и отличия видов упрочнения металла

Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.

На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

Нагартованная сталь это

В русскоязычной технической литературе наблюдается определенная путаница в определении и применении терминов «наклеп» и «нагартовка».  Чаще всего эти термины отождествляются, применяются один вместо другого или оба сразу. Обычно наклепом (нагартовкой) называют как сам физический процесс изменения кристаллической структуры металла при его пластическом деформировании, так и результат этого процесса, то есть повышение прочности и твердости металла.

Сущность наклепа металла

Металлы и их сплавы, в том числе, алюминий и его сплавы, имеют кристаллическую структуру и состоят из большого количества зерен. Эти зерна имеют неправильную форму и различные размеры. В каждом зерне атомы упорядочены, но смежные зерна по-разному ориентированы относительно друг друга. В процессе холодной деформации структура зерен меняется за счет их фрагментации зерен, движения атомов и искажения атомной решетки.

Когда материал подвергается механическому нагружению, в его кристаллической структуре образуются микроскопические дефекты, которые известны как дислокации. Если нагрузки продолжают увеличиваться, эти дислокации начинают продвигаться и взаимодействовать между собой.

Таким образом они образуют новую внутреннюю структуру, которая сопротивляется дальнейшей пластической деформации. Эта структура повышает предел текучести материала, то есть его  способность сопротивляться прилагаемым усилиям. При этом пластические свойства материала снижаются.

Одним из наиболее известных путей намеренного создания наклепа является холодная формовка деталей и изделий.

Уменьшение плотности металла при наклепе

При наклепе металла его плотность уменьшается. Это происходит потому, что пластическая деформация приводит к нарушению порядка в размещении атомов, увеличение плотности дефектов и образование микропор. Уменьшение плотности означает увеличение удельного объема – объема единицы массы.

Остаточные напряжения при наклепе

Наружный наклёпанный слой стремится расшириться, а внутренние слои его «не пускают» — в нем возникают сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения бывают очень полезными, так как способны замедлять зарождение и рост поверхностных усталостных трещин.

Полезный наклеп

Наклеп может быть желательным и нежелательным, полезным и вредным. Если наклеп металла является полезным, то при его изготовлении стремятся применять операции холодного пластического деформирования: холодную прокатку, волочение, обработку дробью, галтовку, накатку и тому подобное.

Это  особенно важно для металлов и сплавов, которые не способны упрочнятся термически. К этим материалам относятся низкоуглеродистые стали, некоторые алюминиевые сплавы, а также чистая медь.

Когда эти материалы подвергаются сжатию, волочению, гибке или ковке, то напряжения, которые при этом возникают, приводят к возникновению в кристаллической структуре дислокаций, которые упрочняют металл. В этом случае применяют оба термина: и наклеп, и нагартовка.

Стандарты о наклепе и нагартовке

Отечественные, еще советские, стандарты – ГОСТы — применяют к полезно «наклепанным» металлическим изделиям, например, листам алюминиевых сплавов только термин «нагартованные» и совершенно не употребляют слова «наклеп» или «наклепанные». Можно видеть это, например, в ГОСТ 21631 на листы из алюминия и алюминиевых сплавов: «листы нагартованные», «листы полунагартованные».

Вредный наклеп

Нежелательный, вредный наклеп возникает, например, когда пластичные и мягкие металлы и сплавы подвергаются механической обработке резанием. Чрезмерно глубокие резы за один проход приводят с большой скоростью могут приводить к возникновению интенсивного наклепа с нежелательным увеличением прочности металла и его охрупчиванию.

 Это препятствует дальнейшей механической обработке детали, а может привести и к повреждению режущих инструментов. Другим примером вредного наклепа может служить повторяющееся нагружение детали с превышением предела текучести материала. При таком нагружении материал в критических сечениях может быстро наклепываться, терять свою пластичность и разрушаться.

В подобных случаях явление деформационного упрочнения называют наклепом, но никогда не называют нагартовкой.

Когда «наклеп», а когда «нагартовка»?

Учитывая выше изложенное, делаем два «смелых», но естественных вывода.

Наклепом называется любое проявление деформационного упрочнения кристаллических материалов – полезное и вредное, умышленное и неумышленное.

Нагартовкой называется только полезное деформационное упрочнение изделий, которое умышленно применяют к изделиям с целью повышения их прочностных свойств. Иногда, может быть, и не умышленно, но всегда осознанно.

Холодная пластическая деформация

Холодной пластической деформацией металлов считают   пластическую деформацию при определенной температуре, после которой в металле возникает наклеп и он сохраняется  неизменным неограниченно длительное время.

  Самая твердая сталь в мире

По-научному это звучит так: температура холодной деформации для достижения эффекта нагартовки (наклепа) металла должна быть ниже температуры его рекристаллизации, то есть температуры, при которой на месте старых,  деформированных и вытянутых, зерен металла начинают возникать и расти новые, недеформированные и округлые зерна.

Обычно эта температура составляет половину от абсолютной температуры плавления этого металла или сплава. Однако на практике нагартовка металлов производится при комнатной температуре или при температуре не выше трети температуры плавления.

Горячая деформации металлов

В отличие от холодной деформации горячая деформация металлов и сплавов происходит при температуре, величина которой достаточна для того, чтобы рекристаллизация деформированной структуры металла происходила одновременно с пластическим деформированием.

Обычно горячую деформационную обработку (обработку давлением) производят при температуре  выше температуры рекристаллизации металла (обычно от 70 до 90 % абсолютной температуры плавления).

После такой горячей обработки получают металл с благоприятной мелкозернистой рекристаллизованной структурой.

Источник: https://respect-kovka.com/nagartovannaya-stal-eto/

Наклеп и нагартовка

Для того, чтобы увеличить прочность и твердость материалов, их подвергают тепловой обработке: нагревают и выдерживают в термопечи и охлаждают. Но этот метод не всегда подходит. В частности,его не используют для таких металлов, как медь и алюминий.

Тогда применяют нагартовку – технологическую обработку, которая включает изменение формы изделия посредством холодной пластической деформации. При этом твердость и прочность материала увеличивается, но падает пластичность – способность деформироваться без разрушения.

Для некоторых сплавов нагартовка является единственно возможным способом увеличения прочности. К таким сплавам, например, относятся стойкие к коррозии сплавы хрома и никеля.
Исследование такого процесса, как нагартовка (наклеп металла) – одна из важных и интересных задач материаловедения.

Например, в результате наклепа твердость поверхностных слоев стали увеличивается в несколько раз.

Термины наклеп и нагартовка часто считают практически синонимами, которые означают:

  • процесс изменения структуры материала;
  • повышение его твердости и прочности в результате этих изменений.

Но в части литературных источниках эти термины различают: под наклепом понимают процесс, который может быть как самопроизвольным, так и целенаправленным, а под нагартовкой – осознанный процесс, целью которого является упрочнение металла.

С этой точки зрения наклеп может быть процессом как полезным, так и вредным, а нагартовка – процесс, который может быть только полезным.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как быстро снять ржавчину

При повышении температуры способность к нагартовке заметно снижается. Например, нагартовка алюминия невозможна при температурах выше 200 °С. Эта температура (температура рекристаллизации) будет различной для разных веществ. Для легкоплавких металлов (к ним относятся цинк, свинец, олово) температура рекристаллизации может быть отрицательной.

  • Описание процесса
  • Виды наклепа
  • Оборудование для наклепа
  • Применение

Описание процесса

Рассмотрим сущность явления наклепа. Как известно, практически все металлы и их сплавы (например, алюминий или медь и их сплавы) имеют упорядоченную кристаллическую структуру.Но все не так просто. Они состоят из зерен, внутри которых расположение атомов является упорядоченным.Но сами зерна по отношению друг к другу располагаются хаотично, т. е. неупорядоченно.

При механической нагрузке в структуре вещества появляются дислокации (микроскопические дефекты). По мере увеличения нагрузки дислокации перемещаются и взаимодействуют друг с другом. Образуется другая структура.Она сопротивляется деформации, остающейся после снятия нагрузки (пластической деформации). Способность металла сопротивляться деформациям при этом увеличивается.

Но следует иметь в виду, что при наклепе пластические свойства материала становятся хуже. Например,пластичность низкоуглеродистой стали уменьшается в 5-6 раз. Также снижается устойчивость к сопротивлению пластической деформации при изменении ее знака (так называемый эффект Баушингера).

После наклепа состояние вещества является термодинамически нестабильным. Если пластичность необходимо увеличить, наклеп снимают рекристаллизационным отжигом, нагревая материал выше температуры рекристаллизации. При этом материал переходит в более стабильное состояние. Необходимость снятия наклепа возникает, например, в металлургии при производстве проволоки или ленты.

Плотность дислокаций при наклепе увеличивается, что приводит к уменьшению объемной плотности. При этом зерна металла вытягиваются по направлению сил, которые на них действуют. Такая ориентировка зерен называется текстурой деформации. Вследствие текстуры возникает анизотропия механических свойств металлов и сплавов.

Можно сделать следующие выводы:

  • после нагартовки или наклепа твердость и прочность материала увеличивается;
  • хрупкость материала тоже повышается.

В частности, нагартовка стали актуальная для изделий, в которых необходимо предотвратить поверхностное растрескивание и такое явление, как усталость металлов, что приводит к накоплению внутренних напряжений, возникновению трещини, в конце концов, к разрушению материала.

Виды наклепа

В основном, выделяют два вида наклепа:

  • фазовый, когда изменения кристаллической решетки вызваны фазовыми изменениями;
  • деформационный, когда изменения решетки вызваны внешними силами.

Формирование деформационного наклепа происходит при воздействии на обрабатываемую поверхность шариками или потока дробинок.

Оборудование для наклепа

Оборудование для процесса нагартовки алюминия и других металлов и сплавов достаточно разнообразно. В промышленности нагартовка полностью автоматизированный процесс, который выполняется на устройствах, контролируемых электроникой.

В частности, при формировании деформационного наклепа автоматически регулируется количество и скорость подачи дробинок.

Применение

В промышленности нагартовку применяют для придания прочности изделиям из нержавеющей стали, меди, алюминия и его сплавов. Это очень важно для машиностроения, поскольку различные узлы и механизмы часто работают в неблагоприятных условиях и со временем изнашиваются.

Нагартованная проволока из нержавеющей стали обладает повышенной твердостью и жесткостью и устойчива к колебаниям температуры. Такая проволока используется в машиностроении при изготовлении деталей различных видов автомобилей. Она также нашла широкое применение для изготовления очень прочных канатов, тросов и пружин. Еще нагартовку часто используют для производства нержавеющих лент.

Электропровода из нагартованной проволоки не подвержены коррозии и обладают длительным сроком службы.

Также нагартованная проволока может служить как материал для нержавеющих сеток, из которых делают перегородки.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/naklep.html

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

    Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

    Нагартованная сталь это — Справочник металлиста

    Большинство обычных металлов нельзя упрочнить термической обработкой. Однако почти все металлы упрочняются – до той или иной степени – в результате ковки, прокатки или гибки. Это называют наклепом или нагартовкой металла.

    Отжиг является видом термической обработки  для умягчения металла, который стал нагартованным — наклепанным, чтобы можно было продолжать его холодную обработку.

    Холодная обработка: медь, свинец и алюминий

    Обычные металлы весьма сильно различаются по своей степени и скорости деформационного упрочнения  — наклепа или нагартовки. Медь довольно быстро наклепывается в результате холодной ковки, а, значит, быстро снижает свою ковкость и пластичность. Поэтому медь требует частого отжига, чтобы ее можно было дальше обрабатывать без риска разрушения.

    С другой стороны, свинец можно обрабатывать ударами молотка почти в любую форму без отжига и без риска его разрушения. Свинец обладает таким запасом пластичности, который позволяет ему получать большую пластическую деформацию с очень малой степенью деформационного наклепа. Однако, медь хотя и тверже свинца, обладает в целом большей ковкостью.

    Алюминий может выдерживать весьма большое количество пластической деформации в результате формовки молотком или холодной прокатки, прежде чем ему понадобится отжиг для восстановления его пластических свойств. Чистый алюминий наклепывается намного медленнее, чем медь, а некоторые листовые алюминиевые сплавы являются слишком твердыми или хрупкими, чтобы позволять большой наклеп.

    Холодная обработка железа и стали

    Промышленное чистое железо можно подвергать холодной обработке до больших степеней деформации, прежде чем оно станет слишком твердым для дальнейшей обработки.

    Примеси в железе или стали ухудшают способность металла к холодной обработке до такой степени, что большинство сталей нельзя подвергать холодной пластической обработке, кроме конечно, специальных низкоуглеродистых сталей для автомобильной промышленности.

    Вместе с тем,  почти все стали можно успешно пластически обрабатывать в раскаленном докрасна состоянии.

    Зачем нужен отжиг металлов

    Точная природа процесса отжига, которому подвергают металл, в значительной степени зависит от назначения отожженного металла. Существует значительное различие отжига по методам его выполнения между отжигом на заводах, где производят огромное количество листовой стали, и отжигом в небольшой автомастерской, когда всего лишь одна деталь требует такой обработки.

    Если кратко, то холодная обработка – это пластическая деформация путем разрушения или искажения зеренной структуры металла.

    При отжиге металл или сплав нагревают до температуры, при которой происходит рекристаллизация — образование вместо старых — деформированных и удлиненных — зерен новых зерен — не деформируемых и круглых. Затем металл охлаждают с заданною скоростью.

    Другими словами, кристаллам или зернам внутри металла, которые были смещены или деформированы в ходе холодной пластической обработки, дают возможность перестроиться и восстановиться в свое естественное состояние, но уже при повышенной температуре отжига.

    Отжиг железа и стали

    Железо и низкоуглеродистые стали необходимо нагревать до температуры около 900 градусов Цельсия, а затем давать возможность медленно охлаждаться для обеспечения максимально возможной «мягкости». При этом принимают меры, чтобы предотвратить контакт металла с воздухом во избежание окисления его поверхности. Когда это делают в небольшой автомастерской, то для этого применяют теплый песок.

    Высокоуглеродистые стали требуют аналогичной обработки за исключением того, что температура отжига для них ниже и составляет около 800 градусов Цельсия.

    Отжиг меди

    Медь отжигают при температуре около 550 градусов по Цельсию, когда меди разогрета до темно-красного цвета. После нагрева медь охлаждают в воде или позволяют медленно охлаждаться на воздухе. Скорость охлаждения меди после нагрева при температуре отжига не влияет на степень получаемой «мягкости» этого металла. Преимущество быстрого охлаждения заключается в том, что при этом металл очищается от окалины и грязи.

     Отжиг алюминия

    Алюминий отжигают при температуре при температуре 350 градусов Цельсия. На заводах это делают в подходящих печах или соляных ваннах. В мастерской алюминий отжигают газовой горелкой. Рассказывают, что при этом деревянной лучиной трут по поверхности нагретого металла.

    Когда дерево начинает оставлять черные следы, то это значит, что алюминий получил свой отжиг. Иногда вместо дерева применяют кусок мыла: когда мыло начинает оставлять коричневые следы, нагрев нужно прекращать.

    Затем алюминий охлаждают в воде или оставляют охлаждаться на воздухе.

    Отжиг цинка

    Цинк становиться снова ковким при температуре между 100 и 150 градусами Цельсия. Это значит, что его можно отжигать в кипятке. Цинк нужно обрабатывать, пока он горячий: когда он охлаждается, то сильно теряет свою ковкость.

    Источник: https://ssk2121.com/nagartovannaya-stal-eto/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Металлы и их обработка
-- Сайдб лев (липк) -->
Что такое Тиговая сварка

Закрыть