5 заданий по материаловедению, вариант 7, НИИ. Волочение проволоки проводят в несколько переходов. Если волочение выполняют без промежуточных операций отжи.

1. Волочение проволоки проводят в несколько переходов. Если волочение выполняют без промежуточных операций отжига, то проволока на последних переходах даст разрыв. Объяснить причины разрывов и указать меры для предупреждения этого. При волочении проволока проходит через твердосплавные фильеры изменяя диаметр от 1-2 мм до требуемого (иногда 0,10 — 0,12 мм). В ходе пластической деформации при волочении структура металла претерпевает значительные изменения - зерна перлита вытягиваются по направлению волочения, возрастает число дефектов структуры (дислокаций, вакансий, межузельных атомов), что приводит к увеличению прочности, твердости и снижению пластичности. Эти явления называются наклепом при волочении. Дальнейшая деформация приводит к образованию микротрещин, которые растут и при превышении определенной степени обжатия приводят к обрывам проволоки. Обрыв проволоки от растягивающих напряжений, или его можно назвать обрывом при утяжке (местном растяжении протягиваемого металла до разрушения), характеризуется абсолютно симметричным уменьшением поперечного сечения, большим чем 50 %. Такой обрыв наблюдается при малых суммарных деформациях, иначе говоря, у слабо наклепанной проволоки из пластичных металлов, и происходит на выходе из волоки или на участке между волокой и барабаном. Вершина разрушения имеет форму кратера, состоящего из продолговатых углублений. В случае медной проволоки эти микропоры с их вытянутыми периферийными стенками часто содержат частицы Cu2О, что свидетельствует о присутствии эвтектики Cu2О-Cu. Такое образование шейки происходит потому, что проволока нагружается сверх ее эффективного максимального напряжения при растяжении (предела прочности) при данном напряженном состоянии, хотя само разрушение происходит путем отрыва. Разрушающая нагрузка фактически соответствует критической нагрузке и несколько меньше максимальной нагрузки. Процесс уменьшения сечения приходится постоянно прерывать и восстанавливать структуру при помощи отжига и мгновенного охлаждения. При термической обработке снижается число дефектов структуры, при дальнейшем нагреве происходит образование из деформированных (вытянутых) небольших равноосных зерен с недеформированной структурой металла, которые растут и постепенно занимают весь объем материала. Это явление называется рекристаллизацией. При этом снижается прочность и твердость, увеличивается пластичность. Однако для углеродистых сталей, особенно при высоких степенях обжатий при волочении проведения рекристаллизации недостаточно для нормального волочения в дальнейшем. Сталь подвергают нагреву выше температуры аустенитного превращения, чтобы добиться измельчения перлитной структуры и залечивания микротрещин. На поточных агрегатах нагрев проволоки должен составлять 900 - 960°С, чтобы за короткое время выдержки в печи успели произойти эти изменения в структуре.

1. Волочение проволоки проводят в несколько переходов. Если волочение выполняют без промежуточных операций отжига, то проволока на последних переходах даст разрыв. Объяснить причины разрывов и указать меры для предупреждения этого. 3 2. Опишите точечные несовершенства кристаллического строения металлов. 5 3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,3 % С. Выберите для заданного сплава любую температуру, лежащую между линиями ликвидуса и солидуса и определите состав фаз, т. е. процентное содержание углерода в фазах при этой температуре. 8 4. Назначьте марку жаропрочной стали (сильхром) для клапанов автомобильных двигателей небольшой мощности: а) расшифруйте состав и определите класс стали по структуре; б) назначьте и обоснуйте режим термической обработки; в) опишите микроструктуру и основные свойства стали после термической обработки. 12 5. Для изготовления деталей применяется латунь ЛО70-1: а) расшифруйте состав и опишите структуру сплава; б) назначьте режим термической обработки, применяемой между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте выбранный режим; в) дайте общую характеристику механических свойств сплава. 13 Список литературы 15

1. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1977. –359 с.
2. Материаловедение: Учебное пособие / Г.Б. Кривошеева, В.В. Тарасов, А.П. Герасимов – Владивосток.: ДВГМА, 1999.
3. Основы металлографии и пластической деформации стали / Г.И. Бельченко, С. И. Губенко.— К.; Донецк : Вища шк. Головное изд-во, 1987.