Главная / Свободная ковка / Исходные материалы и их подготовка / Ухудшение механических свойств металла к центру слитка

Ухудшение механических свойств металла к центру слитка

Ухудшение механических свойств металла к центру слитка происходит еще и потому, что между крупными кристаллами (дендритами) по их границам собираются и откладываются вредные окислы и неметаллические включения.

В верхней части осевой зоны располагаются усадочная рыхлость — зона 5, а еще выше ее усадочная раковина, воронкообразная пустота — зона 6, происхождение которых объясняется быстрым охлаждением верхних слоев металла с образованием твердой корки при жидкой сердцевине.

По мере охлаждения и уменьшения объема жидкой стали под коркой образуются пустоты в виде усадочной рыхлости и усадочной раковины. Чтобы уменьшить усадочную рыхлость и отвести усадочную раковину как можно выше, применяют утепляющую надставку в верхней части изложницы, в которой после заливки образуется так называемая прибыльная часть слитка. Поэтому в стальных слитках различают три части: верхнюю прибыльную А, среднюю часть слитка Б и нижнюю донную В.

В процессе ковки верхняя прибыльная часть Л слитка с усадочной раковиной и большей частью рыхлости, а также нижняя, донная часть В слитка, в которой концентрируются неметаллические  включения, удаляются как недоброкачественные, и идут в переплавку. Только средняя часть Б (ее часто называют «тело слитка»), составляющая 60—70% общего веса слитка, идет на изготовление поковок.

Неоднородность структуры и механических свойств стального слитка является основной причиной снижения прочности и качества кованых заготовок.

Для изготовления ответственных деталей типа роторов, валов турбин и генераторов, сплошных и пустотелых колонн, цилиндров и барабанов котлов высокого давления, баллонов и подобных им применяют, помимо стандартных кузнечных слитков, новые типы экономичных слитков: малоприбыльные, удлиненные, пустотелые (полые) и слитки с повышенной конусностью.

Технико-экономические показатели применения этих слитков по сравнению с обычными свидетельствуют о повышении средней части («тела слитка») до 85—87%; об увеличении производительности в связи с уменьшением цикла ковки; о сокращении расхода топлива и об улучшении качества поковок.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

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…

Безокислительный нагрев

Для безокислительного нагрева защитные газы поступают в рабочие камеры и на пол этих печей. В электрических печах сопротивления во время работы на этом режиме защитный газ практически не расходуется. Его подают в рабочее пространство лишь для компенсации расхода от утечек через неплотности затворов и при открывании садочного окна во время загрузки и выдачи заготовок из…