Главная / Свободная ковка / Исходные материалы и их подготовка / Скорость, с которой можно нагревать металл

Скорость, с которой можно нагревать металл

Зависимость скорости нагрева заготовок от расположения их на поду печиСкорость, 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 формы нагреваемой заготовки, а также расположения заготовок в печи.

Чем выше теплопроводность, тем больше тепла проходит в единицу времени от поверхности внутрь нагреваемой заготовки.

Металл, имеющий меньшее значение теплоемкости, потребует меньшее количество тепла для того, чтобы нагреть его до требуемой температуры. Таким образом, скорость нагрева заготовки может быть тем выше, чем больше теплопроводность нагреваемого металла и чем меньше его теплоемкость. Скорость нагрева заготовки зависит еще и от разности температур между излучающим тепло рабочим пространством печи и металлом, поглощающим это тепло. Чем больше перепад температур, тем больше скорость нагрева металла.

Часто в практике температура рабочего пространства печи берется на 100—150° С выше температуры нагрева металла для ковки, и тогда в зависимости от формы и размера заготовки время нагрева принимают из расчета от 1,5 до 2,0 мин на каждый сантиметр ее поперечного сечения.

Размер нагреваемой заготовки влияет на продолжительность нагрева, так как для распространения тепла от поверхности к центру заготовки с большими размерами сечения (при прочих равных условиях) потребуется больше времени.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

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,…

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…