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

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….

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…

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…

Общие сведения о нагреве (Горение углерода топлива)

Горение углерода топлива может быть полное и неполное. При подаче достаточного количества воздуха к очагу горения углерод топлива сгорает полностью, образуя углекислый газ по реакции: Для полного сгорания 12 кг углерода требуется 32 кг кислорода. В результате полного горения образуется 44 кг углекислого газа и при этом выделяется 97 650 ккал тепла, что можно записать…