Режим нагрева заготовок для ковки и штамповки

 

Выбор режима нагрева заключается в обоснованном выборе температуры нагрева заготовок с учетом температурного интервала их обработки, а также определении времени нагрева заготовок. Нижняя граница температурного интервала ковки превышает 723 °С, а верхняя должна быть на 100 . . . 150 °С ниже температуры плавления. При нагреве до более высоких температур в металле появляются два вида дефектов - перегрев и пережог. При перегреве увеличиваются размеры зерен, уменьшается пластичность металла и ухудшаются его механические свойства. Этот дефект можно устранить дополнительной ковкой или термической обработкой, что требует дополнительных расходов. Нагрев до более высокой температуры (1350 . . . 1400 °С) ведет к пережогу - окислению металла по границам зерен, В результате связь между зернами нарушается и металл при ковке разрушается. Пережог является неисправимым браком.

Температура ковки

Таким образом, металлы обрабатывают давлением в определенном для каждого из них интервале температур Тн ... Тк, где Тн и Тк - температуры соответственно начала и конца ковки. Чтобы поковки имели высокие механические свойства, стремятся заканчивать ковку при температуре, близкой к Тк, что обеспечивает мелкозернистую структуру металла. Если ковку или штамповку заканчивать при более высоких температурах, в процессе охлаждения поковок размеры зерен увеличиваются, а механические свойства стали ухудшаются.

Температурный интервал обработки давлением зависит от марки обрабатываемого сплава. Низкоуглеродистые стали имеют широкий (до 500°С) температурный интервал обработки и кузнец успевает выполнить большое число операций без дополнительного нагрева заготовки. Однако в современном машиностроении все чаще приходится обрабатывать сплавы, имеющие очень узкий температурный интервал деформирования. Например, алюминиевые сплавы ВД17, Д19 и другие необходимо обрабатывать в интервале от 400 до 470 °С, т. е. температурный интервал обработки составляет всего 70 ° С, поэтому в ряде случаев требуется дополнительный нагрев заготовок для завершения их обработки.

При ковке крупных и сложных поковок, когда требуется длительное время на выполнение кузнечных операций, заготовки остывают и возникает необходимость в их дополнительных нагревах. Чтобы уменьшить количество последних, принимают меры для замедления охлаждения металла при ковке. Для этого применяют откидные экраны отражатели из алюминиевого листа, один конец заготовки при ковке другого конца закрывают асбестом или специальным кожухом, покрывают слитки теплоизолирующими обмазками на стеклянной основе специального состава.

Температуру начала ковки Ти выбирают такой, чтобы с расчетом подстывания заготовки ковка заканчивалась при температуре, на 20 ... 30 °С превышающей допустимую температуру Тк, а температуру нагрева устанавливают несколько выше Тн с учетом остывания заготовки за время ее передачи от нагревательного устройства к молоту или прессу.

Время нагрева

Время нагрева определяют, исходя из двух противоречивых требований. С одной стороны, с целью уменьшения образования окалины и повышения производительности желательно сократить время нагрева, увеличив его скорость, с другой, во избежание образования трещин - уменьшить скорость нагрева и увеличить его продолжительность. Последнее особенно относится к заготовкам большого сечения из высоколегированных сплавов.

Похожие материалы