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

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…

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,…