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

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…

Пережог

Продолжительное пребывание металла в печи при температурах, близких к началу плавления, приводит к оплавлению легкоплавких примесей, находящихся по границам зерен. При этом проникший в межзеренные прослойки кислород образует окисленные соединения примесей и металла, которые разобщают зерна друг от друга. Происходит так называемый пережог металла, при котором связь между отдельными зернами нарушается и появляются глубокие трещины….

Нагрев металла

Общие сведения о нагреве Для нагрева заготовок под ковку И термическую обработку поковок применяют в основном пламенные печи разных конструкций И размеров, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. Независимо от вида, топливо состоит из горючих и негорючих элементов. Теплотворная способность топлива, обозначаемая Qpн, характеризуется тем количеством тепла, которое выделяется при сгорании единицы объема (для…

Способы безокислительного нагрева

При ковке и штамповке поковок для деталей высокой точности, на поверхности которых не допускается окалина, а также в целях экономии металла применяют различные способы безокислительного нагрева, которые осуществляются в печах открытого пламени, муфельных и электрических. В кузнечных нагревательных печах с защитным газовым слоем на поде нагрев заготовок осуществляют при омывании их газами нейтрального или восстановительного…

Общие сведения о нагреве (Горение углерода топлива)

Горение углерода топлива может быть полное и неполное. При подаче достаточного количества воздуха к очагу горения углерод топлива сгорает полностью, образуя углекислый газ по реакции: Для полного сгорания 12 кг углерода требуется 32 кг кислорода. В результате полного горения образуется 44 кг углекислого газа и при этом выделяется 97 650 ккал тепла, что можно записать…