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 должна быть наиболее высокой, так как сталь при этом достигает наибольшей пластичности и легче куется, но не выше температур, лежащих на линии Тнк, чтобы исключить пережог металла.

Температура конца ковки должна быть как можно ниже, во избежание роста зерен (рекристаллизации), но не ниже температур, лежащих на линии Ткк, чтобы не произошло наклепа. Умение правильно сочетать влияние перечисленных факторов и соблюдение указанного режима обеспечивают получение поковок наилучшего качества, иными словами, ковка и штамповка должны осуществляться в определенных пределах температур, в так называемом температурном интервале ковки. В зависимости от марки химического состава и физических свойств стали температурные интервалы ковки различны.

Для низкоуглеродистых сталей (с содержанием углерода до 0,3%) конец ковки может быть ниже линии критических точек Асз. С повышением содержания углерода в сталях температура конца ковки повышается, а температурный интервал ковки этих сталей соответственно сужается.

В практике температуру нагретого металла часто определяют на глаз — по цвету каления. Этот метод не совершенен и не точен, однако для приближенной оценки температуры нагрева он пригоден.

Цвета каления для черных металлов при слабом дневном освещении соответствуют следующим температурам в градусах Цельсия:

Темно-красный — 650 Оранжево-желтый — 1000
Вишнево-красный — 700 Светло-желтый — 1100
Светло-красный — 800 Соломенно-желтый — 1150
Густо-оранжевый — 900 Белый различной яркости — 1400-1200

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

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,…

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….

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…

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…