vojnotehniČki institut sektor za materijale i za Štitu
Post on 11-Jan-2016
144 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
UTICAJ MIKROSTRUKTURE PRIPREMKA NA MEHANIČKE
OSOBINE ROTACIONO VALJANE BEŠAVNE ČELIČNE CEVI VISOKE
ČVRSTOĆE
M.Nikačević, Lj.Radović, M.Hršum
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
CILJ:CILJ: da se da se ispita mogućnost izrade ispita mogućnost izrade
tankozidne bešavne čelične cevi od tankozidne bešavne čelične cevi od čelika Č.4131 čelika Č.4131 postupkom postupkom hladnohladnogg rotacionorotacionogg valjanj valjanjaa
ispita ispita uticaj uticaj strukturno-mehaničkih strukturno-mehaničkih osobina osobina pripremka za oblikovanje na pripremka za oblikovanje na efekte deformacionog ojačavanja i efekte deformacionog ojačavanja i deformacionog starenjadeformacionog starenja pri rotacionom pri rotacionom valjanjuvaljanju
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
SADRŽAJSADRŽAJ
specifičnosti tehnologije RVspecifičnosti tehnologije RV eksperimentalni radeksperimentalni rad rezultati rezultati zaključakzaključak
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
TEHNOLOGIJA ROTACIONOG TEHNOLOGIJA ROTACIONOG VALJANJA (SPINNING)VALJANJA (SPINNING)
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
RV konusa (shear forming)
RV cilindara (flow forming)
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
Šematski prikaz procesa rotacionog valjanja konusa cilindara
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
Specifičnosti tehnologije RVSpecifičnosti tehnologije RV
uska zona deformacijeuska zona deformacije
relativno mala instalisana snaga mašine
mali prostor za smeštaj mašine
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
bolje mehaničke osobine (čvrstoča, žilavost bolje mehaničke osobine (čvrstoča, žilavost -otpornost ka lomu) i smanjenje anizotropije -otpornost ka lomu) i smanjenje anizotropije
značajno kraće vreme osvajanja i izrade značajno kraće vreme osvajanja i izrade delovadelova
minimalan gubitka materijalaminimalan gubitka materijala dimenziona tačnost (±0.02-0,13 mm za dimenziona tačnost (±0.02-0,13 mm za
delove prečnika manjih od 0.6 m i 0,13- delove prečnika manjih od 0.6 m i 0,13- 0,64 mm kod prečnika do 3 m0,64 mm kod prečnika do 3 m))
mali broj alatamali broj alata niža cena izrade i u fazi probnih komada i niža cena izrade i u fazi probnih komada i
serijske proizvodnje (do 4 puta)serijske proizvodnje (do 4 puta)
Komparativne Komparativne prednosti prednosti tehnologije RVtehnologije RV
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
Mašine za rotaciono valjanje
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
AS 34.60
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
Eksperimentalni rad
Materijal
Pripremak
Rotaciono valjana cev
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
Hemijski sastav čelika Č.4131, (mas.%čelika Č.4131, (mas.% )
CC SiSi MnMn CrCr P P SS
0,410,41 0.280.28 0.620.62 1,11,1 0.010.0111
0.010.0155
Materijal
Bešavna toplo valjana i normalizovana cev Bešavna toplo valjana i normalizovana cev øø39.7x20 mm 39.7x20 mm
ČČelik Č.4131elik Č.4131 (JUS); 41Cr4 (DIN) (JUS); 41Cr4 (DIN)
Tehnologija izrade pripremkaTehnologija izrade pripremka
normaliznormalizacijaacija debelozidn debelozidnee toplo toplo valjanvaljanee bešavnbešavnee ce cevi vi
mehaničmehaničkaka obra obradada na zadate dimenzije na zadate dimenzije (133(133//115 mm ) 115 mm )
završnzavršna a termičktermička obrada a obrada 1. žarenje (700°C1. žarenje (700°C//3h) (1 grupa)3h) (1 grupa)2. kaljenje i otpuštanje na tri nivoa tvrdoće 2. kaljenje i otpuštanje na tri nivoa tvrdoće
(tri grupe)(tri grupe)
(T(Tkk==870°C870°C//70 min, T70 min, Totpotp ==520-580°C520-580°C//3h)3h)(HB (HB ==260-295)260-295)
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
Mehaničke osobine pripremka
StanjeStanjeHBHBss
rr
R0.2 [MPa]
Rm[MPa]
A5 [%] Z Z [%]
Žareno Žareno (700°C)(700°C)
202000
540540 720720 2424 5151
Poboljšano Poboljšano (870°C+580°(870°C+580°C)C)
262666
620620 805805 2121 6464
Poboljšano Poboljšano (870°C+550°(870°C+550°C)C)
282800
690690 870870 1919 6262
Poboljšano Poboljšano (870°C+520°(870°C+520°C)C)
292955
760760 930930 1818 6161
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
017: Totp =580°C, 260HB
035: Totp =520°C, 295HB
092: Totp =550°C, 280HB
Mikrostruktura pripremaka
Oblik i mere pripremka
HHladno rotaciono valjanjladno rotaciono valjanjee bešavne čelične bešavne čelične cevi cevi i termička obradai termička obrada
na mašini sa tri rolne na mašini sa tri rolne sa sa dva prolaza dva prolaza procesni parametarprocesni parametari:i:
brzina rotacije trnabrzina rotacije trna 200 o 200 o//minmin
brzina aksijalnog kretanja rolnibrzina aksijalnog kretanja rolni 180 180 mm mm //minmin
redukcija debljine zida 72,2% (120redukcija debljine zida 72,2% (120//115 115 mm)mm)
žarenje: 250, 280 i 300°C žarenje: 250, 280 i 300°C //3h3h
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
Rotaciono valjana cev
Uzorak
Mehaničke
osobine pripremk
aHB5/750
Stanje
Mehaničke osobne
R0.2 [MPa]
Rm[MPa] A5 [%]
B052-1/97
200
Valjano 665 1064 10.8
Valjano+žareno 250°C/3h
887 1117 9.0
Valjano+žareno 280°C/3h
875 1120 10.2
Valjano+žareno 300°C/3h
979 1110 8.8
A019-1/97
266
Valjano 823 1107 14.4
Valjano+žareno 250°C/3h
832 1147 13.4
Valjano+žareno 280°C/3h
830 1135 10.9
Valjano+žareno 300°C/3h
1047 1154 14.1
Mehaničke osobine rotaciono valjanih cevi R122-PK1
A104-1A104-1/97 280280
Valjano 833833 11651165 14.214.2
Valjano+žareno 250°C/3h 965965 12191219 13.313.3
Valjano+žareno 250°C/3h 955955 12181218 12.812.8
Valjano+žareno 300°C/3h 988988 12101210 11.111.1
A035-1A035-1/97 295295
Valjano 863863 12251225 11.511.5
Valjano+žareno 250°C/3h 983983 12531253 13.613.6
Valjano+žareno 280°C/3h 981981 12601260 13.013.0
Valjano+žareno 300°C/3h 10301030 12561256 13.213.2
nastavak
Dijagrami zatezanja RV cevi (pripremak 280HB)
RV RV +250°C
RV +280°C RV +300°C
ZaključakZaključak
Potvrđena je mogućnost hladnog rotacionog valjanja bešavne cevi od Č.4131 i u žarenom i poboljšanom stanju i to bez pojave prskotina.
Mehaničke osobine RV cevi su bolje od onih koje se mogu ostvariti termičkom obradom.
Efekat ojačavanja deformacijom pri RV je izraženiji kod pripremaka sa nižim mehaničkim osobinama (za HB=200 Rm =344 MPa; za HB=295 Rm =295 MPa)
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
Deformaciono starenje je intenzivnije sa porastom tempereture i ono ima veliki uticaj na granicu tečenja i minoran na zateznu čvrstoću (za HB=200 na T= 300°C R0.2 =314 MPa, Rm =46 MPa )
Uticaj deformacionog starenja cevi na granicu tečenja je veći što je čvrstoća pripremka niža (za HB=200 T= 300°C, R0.2 =314 MPa
za HB=295 T= 300°C, R0.2 =167MPa) Niskotemperaturnio žarenje RV cevi povoljno utiče i
na stabilnost dimenzija u toku i nakon završne mehaničke obrade krajeva (izrada navoja i dr.)
VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZASEKTOR ZA MATERIJALE I ZAŠTITUŠTITU
VII Savetovanje VII Savetovanje metalurgametalurga
top related