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 газов м3) или массы (веса) его (для твердых и жидких — кг). Единицей измерения количества тепла, выделяемого при сжигании топлива, принята калория (большая и малая).

Большая калория, или килограмм-калория (ккал),— это количество тепла, которое надо затратить, чтобы нагреть 1 кг чистой воды на 1°С. Малая калория (кал) —это количество тепла, необходимое для нагревания 1 г воды на 1° С.

Для сопоставления теплотворной способности различных видов и сортов топлива принята условная величина, так называемое условное топливо (УТ), теплотворная способность которого установлена в 7000 ккал/кг. Перевод конкретного топлива в условное осуществляется по формуле:

Формула

где G — количество натурального топлива в кг или м3.

Сущность процесса горения заключается в том, что быстрое окисление топлива кислородом воздуха сопровождается выделением большого количества тепла. Для того чтобы горение началось и протекало самостоятельно, необходимо предварительно нагреть топливо до температуры воспламенения и обеспечить непрерывное поступление воздуха к очагу горения. Температура воспламенения зависит от вида топлива.

Входящие в состав топлива горючие элементы (углерод, водород и сера) соединяются с кислородом воздуха и переходят при этом в газообразные продукты горения — печные газы. Они на пути своего движения передают тепло стенкам рабочих камер печей и нагреваемому металлу, вследствие чего температура печных газов снижается.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

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…

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…