Главная / Свободная ковка / Исходные материалы и их подготовка / Материалы, обрабатываемые в кузнечном производстве

Материалы, обрабатываемые в кузнечном производстве

Фосфор Р при содержании более 0,05% делает сталь хладноломкой, т. е. хрупкой в холодном состоянии. Таким образом, сера и фосфор являются вредными примесями и допускаются в качественных сталях не выше 0,03%, а в обычных сталях не выше 0,05%.

Стали, представляющие собой сплав железа с углеродом, при неизбежном наличии в нем кремния, марганца, серы и фосфора в определенных ограниченных количествах, называются углеродистыми сталями. Эти стали подразделяются на низкоуглеродистые (содержащие углерода до 0,25%), среднеуглеродистые (содержащие углерода от 0,25 до 0,6%) и высокоуглеродистые (содержащие углерода от 0,6 до 2%).

Легированными сталями называются такие сплавы железа и углерода, в которые вводят специальные легирующие (улучшающие) элементы, придающие сплаву желаемые свойства. Влияние легирующих добавок на улучшение качества сталей следующее.

Никель Ni повышает прочность и вязкость стали. Ковкость никелевых сталей хорошая.

Хром Сг увеличивает прочность и твердость, но снижает вязкость и теплопроводность стали. Ковкость хромистых сталей хорошая, но нагревать ее необходимо в узком температурном интервале.

Вольфрам W повышает твердость, прочность и выносливость (стойкость при знакопеременных нагрузках, термическая стойкость и сопротивление истираемости) сталей, применяемых для изготовления деталей, работающих при высоких температурах. Вольфрам снижает теплопроводность стали, поэтому необходимо вести медленный нагрев заготовки и заканчивать ковку при строго определенной температуре.

Ванадий V повышает прочность, снижает величину зерна и улучшает ковкость сталей.

Молибден Мо придает стали мелкозернистое строение, повышает прочность, вязкость и пластичность. Молибден снижает теплопроводность, поэтому время нагрева под ковку увеличивается и поковки из молибденовой стали охлаждают медленно.

Титан Ti препятствует росту зерна и повышает прочность и прокаливаемость сталей (способность закаливаться на определенную глубину).

Химический состав влияет на физические, механические и технологические свойства сталей.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

Скорость, с которой можно нагревать металл

Скорость, с которой можно нагревать металл, является одним из важных элементов технологии свободной ковки, так как от нее зависит производительность, качество нагрева и качество поковок. Продолжительность нагрева, т. е. проникновение тепла (в тело) в толщу всей заготовки, зависит от теплопроводности металла, его теплоемкости, разности температур печного пространства и заготовки (так называемого перепада температуры), размеров и…

Продолжительность нагрева и форма заготовки

Форма заготовок тоже влияет на продолжительность нагрева. При равных объемах круглая заготовка нагревается быстрее прямоугольной или квадратной, так как у первой заготовки поверхность, воспринимающая тепло, больше. От того, как размещены заготовки на поду печи, время их нагрева также меняется. Если заготовки прямоугольного сечения уложены плотно одна к другой, то их поверхность, воспринимающая тепло, уменьшается, так…

Время нагрева заготовок большого сечения

Время нагрева заготовок большого сечения и слитков наиболее удобно и с достаточной точностью может быть определено по формуле Н. Н. Доброхотова T=αKd√-dr где Т — полное время нагрева, в ч; а — коэффициент, учитывающий расположение заготовок на поду печи; d — диаметр или толщина заготовки (слитка) в м; К — опытный коэффициент, равный 10 для…

Влияние характера пламени на качество нагрева металла

В зависимости от условий сжигания топлива в печи может быть образована окислительная, нейтральная или восстановительная атмосфера. Взаимодействие печной атмосферы с металлом нагреваемой заготовки происходит при высокой температуре и представляет собой сложный физикохимический процесс. Окисление металла. При окислительном пламени, полученном в результате сжигания топлива с избытком воздуха, свободный, не использованный для горения кислород, соединяясь с железом,…

Обезуглероживание металла

При нагреве металла под ковку, а также при термической обработке вместе с процессом окисления при высокой температуре происходит выгорание углерода (обезуглероживание) из поверхностного слоя заготовки. Сущность этого явления заключается в том, что от воздействия газов, входящих в состав окислительной печной атмосферы, под слоем окалины на поверхности металла выгорает часть углерода. Глубина обезуглероженного слоя обычно достигает…