Struktura i właściwości ulepszonej cieplnie stali 40HNMA po odkształceniu plastycznym

W pracy zaprezentowano wyniki badań wpływu odkształcenia materiału w procesie walcowania wzdłużnego na właściwości mechaniczne i strukturę stali nierdzewnej 40HNMA. Metoda walcowania wzdłużnego jest jedną z nowoczesnych metod dokładnej obróbki plastycznej wałków. Polega na stopniowym kształtowaniu wałków za pomocą rolek kształtowych. Rolki posiadają część cylindryczną, której zadaniem jest przenoszenie obciążenia na tuleje podporowe oraz część roboczą, której zarys odwzorowuje kształt przekroju poprzecznego kształtowanego stopnia wałka. Przykładowo, aby ukształtować stopnie wałka o przekroju kołowym, należy użyć rolki, których część robocza składa się z powierzchni toroidalnej oraz dwóch powierzchni stożkowych. Wymiary i powierzchnie przekroju poprzecznego odkształconego wałka odnoszą się do odpowiednich wymiarów i powierzchni przekroju poprzecznego wałka nieodkształconego. Proces walcowania wzdłużnego powoduje jednorodne zmiany w strukturze materiału w całym przekroju poprzecznym kształtowanego wałka, niezależnie od metody użytej do jego odkształcania. Po tej obróbce stal wykazuje strukturę sorbityczną z ziarnami w formie igieł, które są zorientowane w różnych kierunkach. W wałkach walcowanych metodami ciągnięcia i pchania, których odkształcenie względne przekracza wartość e_i = 4,29, ziarna były widocznie zgniecione i wydłużone oraz przyjmowały orientację równoległą do kierunku odkształcenia.

Pełny tekst (pdf)

1. Jezierski J. i in.: Kształtowanie wałków stopniowanych metodą walcowania wzdłużnego. Mechanik nr 11, 1983, 23-28.
2. Kowalik M.: Application of longitudinal cold rolling method in mass production of stepped shafts used in combustion engines. Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. X, 4, 2010, 45-56.
3. Kowalik M., Trzepieciński T.: Experimental and numerical study on determination of forces during cold rolling of shafts, Journal of Iron and Steel Research, International, 20(10), 2013, 57-63
4. Trzepieciński T., Kowalik M.: Modelowanie numeryczne procesu walcowania wzdłużnego wałków o przekroju kołowym, Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej 226, Mechanika, (2009), 189-194.
5. Kowalik M.: Influence of deformation on the structure and properties of materials
   in longitudinal cold rolling of multidiameter shafts. Materials Science, 46, 2011, 679-684.
6. Agas’yants G.A., Semibratov G., Kodjaspirov G.E.: Experience in TMT with the use of cold lengthwise rolling in sead rolls, Metal Sci. Heat Treat., 49(1-2), 29 (2007).
7. Bernsztejn L.M.: Struktura i własności mechaniczne metali, WNT, Warszawa 1973.