Охлаждение поковок

Важным фактором, влияющим на качество поковок, является режим охлаждения их после ковки. При быстром нерегулируемом охлаждении, сталей, особенно низкопластичных (легированных), в поверхностных слоях поковки, начиная от 700° С и ниже возникают растягивающие тепловые напряжения, а также так называемые структурные напряжения, которые могут вызвать появление внутренних и наружных трещин и флокенов.

Поэтому по окончании ковки рекомендуется до 700° С охлаждать поковки ускоренно, чтобы избежать в них роста зерен металла, а с 700° С и ниже скорость охлаждения поковок замедляют различными способами, добиваясь медленным охлаждением выравнивания температуры по всей массе поковки и устраняя этим тепловые напряжения.

В кузнечнопрессовых цехах применяют следующие способы увеличения продолжительности охлаждения поковок:

  • на воздухе, без укладки в штабели — поковки из углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,5%;
  • на воздухе в штабелях—поковки из сталей, содержащих около 2% марганца;
  • в ямах—крупные поковки из среднеуглеродистых и хромоникелевых сталей;
  • в ямах с засыпкой сухим песком или шлаком — поковки из стали У12, крупные поковки из хромомарганцевой и хромоникелевой стали;
  • в отапливаемых колодцах или печах с начальной температурой до 600—700° С — большинства поковок из высоколегированных сталей, крупные поковки из низколегированных и среднеуглеродистых сталей.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

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,…

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….