Технологичность поковок

 

Для любых заготовок (деформированных или литых) показателями технологичности являются:

К_и.м. = G_д / G_сл (коэффициент использования металла);

К_в.т. = G_д / G_пок (коэффициент весовой точности);

К_в.г. = G_пок / G_сл (коэффициент выхода годного);

К_у → для поковок (коэффициент Укова);

К_у.пр = F_о / F_к (при продольной деформации заготовок – протяжка);

К_у.ос = H / h (при поперечной деформации заготовок – осадка);

где G_д , G_сл , G_пок – соответственно массы детали, слитка, поковки;

F_о , F_к – площади поперечного сечения до и после деформации;

H, h – высота до и после деформации.
Технологичность поковок зависит от конструктивных факторов детали (форма и массогабаритные характеристики) и технологических факторов (возможности оборудования и оснастки).

Технологичность в ряде случае обеспечивается назначением кузнечных напусков – дополнительного припуска с целью упрощения конфигурации.

Основой проектирования технологии служит классификация поковок на типы, причем тип поковки носит общее название – их 17 (ГОСТ 7829-70), к - … (ГОСТ 7062-90):

· Диски, валы (цельные, полые), кольца раскатные и т.д.

В зависимости от условий испытаний, потребитель и изготовитель согласовывают группу поковок (табл. 9.). ГОСТ 8479-70 регламентирует общие технические условия на поковки диаметром (толщиной) до 800 мм и конструкционной углеродистой и легированной стали.

 

Таблица 9

Группы поковок (ГОСТ 8479-70)

 

Гр. поковок /Обозн.	Вид испытания	Условия комплект. партии	Сдат. характ. / кол., подл. испытанию	Вид маркировки
Клеймо ОТК	Номер черт. детали	Номер плавки (марка)	Номер поковки
I/ГрI ГОСТ…	Без испыт.	Поковки 1й или разных марок ст.	− / −	Указ. (+)	Указ. (+)	−	−
II/ГрII НВ143÷179 ГОСТ…	Опред. тв по Бринеллю	Поковки 1 марки ст., совм. прошед. ТО	Твердость (НВ) / 5% от партии (но не < 5шт.)	+	+	Указ.	−
III/ГрIII НВ143÷179 ГОСТ…	Опред. тв.	Поковки 1 марки ст., прош. ТО по один. режиму	Твердость / 100%	+	+	+	−
IV/ГрIV КП490 (*) ГОСТ…	1. Испыт. на растяж. 2. Опред. удар. вязк. 3. Опред. тв.	Поковки 1 плавки, совместно прошедшие ТО	σ0,2; ψ; КСU/менее 100 шт.(2 заготовки); более 100 шт. (1% или не < 2 шт.); Тв – 100%	+	+	+	−
V/ ГрV КП490 ГОСТ…	− // −	Приним. индивид. каждая поковка	σ0,2; ψ; КСU; НВ / 100%	+	+	+	Указ.

 

(*) Примечание: КП490 – категория прочности металла после ТО; σ_0,2 = 490 МПа.

 

Потребитель может заказать повышенные значения пластичности и вязкости (ГрV КП785 С). Стандарт методически грамотно оценивает взаимосвязь размера сечения – категорию прочности – и марку стали.

Например, структура таблицы по маркам сталей для КП785 (табл. 10.).

 

Таблица 10

 

Выбор сталей для поковок различных размеров, состояние металла после ТО: закалка + высокий отпуск

 

КП	Ø (толщина (t) или ширина (В) поковок, мм)
до 100	100÷300	300÷500	500÷800
КП 785 (*)	18Х2Н4ВА 34ХН3МА (*) 40ХН2МА (*) – состояние нормализация + высокий отпуск	34ХН1МА 38ХН3МФА 40ХН2МА	34ХН3МА 38ХН3МФА 30Х2Н2МФА	−

 

 

Для конструкционных материалов уровень прочности более КП 785 не применяется ввиду «потери» ударной вязкости (минимальное регламентированное значение ударной вязкости КСU = 0,3 МДж/м²).

В этом стандарте можно найти область применения для любой конструкционной стали.

Вследствие влияния масштабного фактора происходит падение вязкости и пластичности (табл. 11.), например для Кп785.

Таблица 11

 

Влияние размера поковки (от 100 до 800 мм) на пластичность и вязкость

 

δ, %	Ψ, %	КСU, МДж/м2
12→10	40→30	0,6→0,4

 

Гарантированные свойства обеспечивают испытания продольных образцов. Для поперечных образцов ввиду анизотропии текстуры деформированного металла снижение σ_0,2; σ_в на 10%; δ, ψ, КСU на 40÷50%.