VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZA ŠTITU

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




SADRŽAJSADRŽAJ

specifičnosti tehnologije RVspecifičnosti tehnologije RV eksperimentalni radeksperimentalni rad rezultati rezultati zaključakzaključak


TEHNOLOGIJA ROTACIONOG TEHNOLOGIJA ROTACIONOG VALJANJA (SPINNING)VALJANJA (SPINNING)


RV konusa (shear forming)

RV cilindara (flow forming)


Šematski prikaz procesa rotacionog valjanja konusa cilindara



Specifičnosti tehnologije RVSpecifičnosti tehnologije RV

uska zona deformacijeuska zona deformacije

relativno mala instalisana snaga mašine

mali prostor za smeštaj mašine



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




http://www.pmfind.com/images5/flowformedparts.jpg


Mašine za rotaciono valjanje



AS 34.60


Eksperimentalni rad

Materijal

Pripremak

Rotaciono valjana cev


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)



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


282800

690690 870870 1919 6262


292955

760760 930930 1818 6161


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


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


875 1120 10.2


979 1110 8.8

A019-1/97

266

Valjano 823 1107 14.4


832 1147 13.4


830 1135 10.9


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



A035-1A035-1/97 295295

Valjano 863863 12251225 11.511.5




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)



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.)



Documents

VOJNOTEHNIČKI INSTITUT SEKTOR ZA MATERIJALE I ZA ŠTITU