Структурные неоднородности
материала могут вызывать также деформацию изгиба. Отмечено, например,
своеобразное обратимое коробление крупных турбинных валов из стали с
0,3% С и 0,6% Мо [23]. Валы при нагреве изгибались, а после охлаждения
снова выпрямлялись. При однородном химическом составе по сечению выявлена
структурная неоднородность, вызванная предшествующей термической
обработкой: на одной стороне по образующей имелся бейнит, на другой —
перлит. Коэффициенты расширения этих структур в интервале от 20 до 300° С
различаются на 3% (13,04-Ю-6 и 12,69-10~в
соответственно).
5. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ
Классификация изделий по
деформируемости. Рекомендуемая схема такой классификации приведена в табл.
2.
Основные классификационные
факторы: общая характеристика формы изделий, сравнительная жесткость,
размерная группа [4].
По главному признаку — характеру
пространственного распределения массы — изделия разделяют на
удлиненные, плоскостные и объемные (условно — одно-, двух- и трехмерные).
Внутри данного класса и вида изделий их относительная жесткость
зависит в основном от соотношения главных размеров. По этому признаку
изделия разделяют на четыре основных категории жесткости. Причем к пятой
категории жесткости, применяемой в необходимых случаях, могут
относиться также изделия, в свободном состоянии не сохраняющие
постоянной правильной формы, т. е. при отсутствии опор, получающие
значительную упругую деформацию под действием собственного
веса.
Количественная оценка
технологической жесткости при деформациях изгиба. Физическое содержание
критериев жесткости характеризуется тем, что изделия, обладающие
одинаковым фактором жесткости, при прочих равных условиях получают
одинаковую деформацию.
В качестве фактора жесткости А
принимается величина обратного значения расчетного упругого прогиба. Если
меньший размер изделия (размер поперечного сечения) й и больший размер
(длина, диаметр диска, сторона пластины)/., то
А =
йпИт.
Задача аппроксимирования сводится
к выбору значений показателей степени пит при поперечном и продольном
размерах, наилучшим образом отражающих реальные условия. На основе
проведенного анализа [4], принято:
для стержнеобразных изделий А
= й4/!3.
для плоскостных изделий А =
йР/'/А
При необходимости дальнейшего
уточнения вводится эмпирический коэффициент К = (1$'У2,
где 1г и /2 —
длины сравниваемых детален, а показатель г< 1 (например, г £^
0,5),
На основе практически сложившейся
оценки сопротивляемости термическому короблению на номограммах рис. А,
а и б намечены граничные значения факторов жесткости для
стержнеобразных и плоскостных изделий соответственно.
Ориентировочные значения факторов
жесткости приведены в табл. 3.
Влияние формы дисков на их
деформацию при закалке. У стальных дисков со сравнительно небольшим
центральным отверстием, диаметр последнего может после закалки возрастать
или уменьшаться — в зависимости от прокаливаемое™ материала. По мере
относительного увеличения диаметра отверстия изделие постепенно переходит
в группу кольцеобразных, для которых типичным является иной вид
закалочного деформирования, т. е. возрастание обоих диаметров — наружного
и внутреннего. При анализе общих закономерностей подобного вида в
перспективе могут быть использованы методы математического моделирования.
Так, например, для группы дисков из стали 40Х экспериментально установлены
следующие зависимости (Ф. С. Новик, Е. М.
Латаш и автор):
а) для дисков каждого диаметра В существует
определенное значение толщины А, которой независимо от диаметра
отверстия а"
отвечает наибольшее изменение наружного диаметра
(Д£>);
б) при увеличении или уменьшении толщины дисков по
сравнению с экстремальной А1) довольно быстро понижается в обе
стороны по одинаковому заксну;
