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

Влияние нагрева на свойства металла

Нагрев заготовки при горячей обработке металлов давлением необходим для повышения пластичности, а следовательно, и ковкости материала. Пластичность характеризуется величиной уменьшения высоты образца до появления трещин, вязкостью при ударных нагрузках и относительным удлинением образца при разрыве. Ковкостью называется способность металла при высокой пластичности оказывать незначительное сопротивление деформированию. Пластичность и ковкость в значительной степени зависят от температуры…

Предел прочности стали сгв кГ/мм2 при нагреве

При нагреве большинства даже самых прочных углеродистых и конструкционных сталей до температуры 1000° С пластичность Марка стали Температура нагрева в °С 15 700 80 900 1000 1100 10 32,0 10,7 6,3 3,2 — — 30 48,0 12,7 8,6 5,9 4,2 2,0 40 57,0 15,9 9,4 6,6 3,8 — У9 — 17,0 11,5 7,0 5,0 2,4…

Температурные интервалы ковки и горячей штамповки

Марка стали Температура, °С Рекомендуемый интервал ковки, в °С начала ковки Конца ковки не выше не ниже 20, 25, 30, 35 1280 830 720 1250-750 АО, 45, 50 1260 850 760 1220-800 55, 60 1240 850 760 1190-800 65, 70 1220 850 770 1180-800 15Г, 20Г, ЗОГ 1250 850 750 1230-800 40Г, 50Г, 60Г, 65Г…

Роста зерен в поковке

Во избежание роста зерен в поковке ковку заканчивают при вполне определенной для каждой марки стали температуре, лежащей на линии Ткк. Таким образом, величина зерен после ковки, а следовательно, и механические свойства поковок зависят от качества исходной заготовки, температуры нагрева под ковку, степени измельчения зерен при ковке и температуры, при которой заканчивается ковка. Температура начала ковки…

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…