Нагрев сталей перед обработкой давлением

Нагрев металлов перед обработкой давлением приводит с одной стороны к увеличению их пластичности (см. таблицу, с другой стороны исключает явления наклепа. Для каждого металла существует вполне определенный интервал температур, при которых проводится обработка давлением: для алюминия и его сплавов -350 - 480°С;

. для углеродистых сталей – по диаграмме состояния Fe – Fe₃C (рис.3). Нагрев выше зоны оптимальных температур приводит к пережогу (точка 1) или перегреву (точка 2) металла, т.е. браку нагрева.

Для выполнения этих условий решающее значение имеют температура верхнего предела нагрева, скорость и продолжительность нагрева заготовки. Температура верхнего предела зависит от химического состава и обычно принимается на 100-200° ниже линии солидуса и в пределах 1200-1300°. Температуру нагрева можно определить по цвету каления образца (см. таблицу 1). Нагрев должен обеспечить наибольшую пластичность металла (см. таблицу 3) до начала ковки; металл не следует подвергать перегреву или пережогу. Структура перегретого металла неровная, крупнозернистая, при ковке она является причиной трещины и рванин при ковке.

Исправление структуры – отжиг (повторный нагрев заготовки и медленное охлаждение вместе с печью)

Структура пережженного металла также крупнозернистая, но кроме того, между зерном появляются пленки вследствие проникновения кислорода, находящегося в печных газах. Появление пленок нарушает связь между зернами и при ковке металла разрушается.

Скорость нагрева среднеуглеродистых сталей в кузнечных горнах колеблется в пределах 2 -2,5 мин на 1 см. диаметра заготовок, а горнах в пределах 3 -4 мин.

Окончание обработки давлением при температурах ниже допустимых (точка 3) приводит к наклепу металла – браку, исправляют путем рекриссталлизационного отжига (для углеродистых сталей при 600 -650°С)

Таким образом нагревом необходимо достичь:

• Необходимую температуру для начала ковки;
• Равномерный нагрев;
• Целостность заготовки;
• Наименьший слой окалины;

Таблица температур нагрева стали и соответствующие цвета

Таблица 1

t°С	Цвета каления	t°С	Цвета каления
	бурый		Густо-оранжевый
	Начало красного свечения		Оранжево-желтый
	Темно-красный		Соломенно-желтый
	Вишнево-красный		Белый
	Светло-вишневый		Ярко-белый

Окисление металла при нагреве.

При нагреве в печи или горне заготовка покрывается слоем окислов, что вызывает появление окалины, которая затем отделяется от поверхности заготовки. Появление и отделение окалины продолжаются и во время ковки, в результате этого происходит большая потеря металла – от 1 до 3% веса поковки за один нагрев.

Повышение пластичности и ковкости стали и понижение ее прочность в зависимости от температуры нагрева

Таблица 3

Марка стали	Температура нагрева С°	Прочность σв (кгс/мм^2)
	1,9
	2,2

Дата добавления: 2015-10-16