Чтобы правильно вести процесс ковки, любому кузнецу необходимо знать температуру начала и конца ковки каждого металла, каждой марки стали, т. е. знать режимы нагрева.
Под режимом нагрева понимают определенные правила, порядок и способы нагрева металла, обеспечивающие температуры и скорость, которые необходимы для получения заготовок, пригодных для ковки и получения из них качественных поковок.
Температура ковки для различных марок сталей не одинакова и зависит от их химического состава. Для углеродистых сталей нагрев их определяется наличием углерода, т. е. чем больше углерода встали, тем ниже температура плавления и ковки.
Температура нагрева металла для ковки имеет очень важное значение, так как может влиять на качество деталей получаемых ковкой, поэтому за ней требуется постоянный контроль. Для этого в кузницах с нагревательными печами используют термопары и различные виды пирометров, описание которых имеется в работах [9, 23]. При нагреве металла в горнах, как правило, кузнец должен уметь сам приближенно определять температуру нагрева металлов на глаз по следующим цветам каления, при дневном освещении в тени:
Температура .............. °С
Темно-коричневый (заметен в
темноте). . , 530 ... 580
Коричнево-красный ........... 580 ...
650
Темно-красный ............. 650...
730
Темно-вишнево-красный
......... 730
... 770
Вишневый ............... 720
... 830
Светло-вишневый ............ 780...
830
Красный ................ 830...
900
Светло-красный ............. 900
... 1050
Желтый ................. 1050
... 1150
Светло-желтый ............ 1150...
1250
Белый
................. 1250
... 1300
При охлаждении
металла цвет каления изменяется в обратной последовательности.
Температура нагрева сталей в
начале ковки должна быть ниже их температуры плавления на 150...200°С. При
более высокой температуре может наступить явление пережога (см. ниже). Во время
ковки металл остывает и ковать его становится затруднительно, а затем и невозможно.
Поэтому ковку металла следует заканчивать с температурой на 20 ... 30 °С выше
допускаемой температуры ковки. Температурные интервалы ковки некоторых марок
сталей приведены в табл. 5.1. Границы температур начала ковки — линия Гн и
конца ковки — линия Гк обозначены на рис. 8.2. Сведения о температурах ковки
цветных металлов и их сплавов имеются в гл. 2 и работе [15].
Время нагрева сталей зависит от размеров заготовок и Химического
состава их. С одной стороны, для уменьшения образования окалины и увеличения производительности желательно уменьшать время
нагрева. С другой, — заготовки больших размеров, а также из высокоуглеродистых
и высоколегированных сталей следует нагревать постепенно и даже ступенчато,
так как они имеют меньшую теплопроводность, в результате чего внутренние слои
Таблица 5.1 Температурные интервалы ковки некоторых марок
сталей
|
Температура,
°G
|
|||
Марка
стали
|
начала
|
конца
ковки
|
|
|
|
ковки
|
|
|
пережога
|
|
|
не
выше
|
не
ниже
|
|
Углеродистые
и легированные стали
СтО,Ст1,Ст2,СтЗ, 10, 15
20,25,30,35
40, 45, 50
55,60, 15Х, 15ХА,20Х
40Г,45Г,50Г
ЗОХ.38ХА
10Г2,ЗОГ2,35Г2
40Г2,45Г2,50Г2
|
1300
|
800
|
700
|
1470
|
1280
|
830
|
720
|
1400
|
1260
|
850
|
760
|
1350
|
1250
|
850
|
760
|
1300
|
1220
|
850
|
760
|
—
|
1230
|
870
|
780
|
—.
|
1220
|
870
|
750
|
—,
|
1200
|
870
|
800
|
—.
|
Инструментальные стали
У7, У7А, У8А
|
1125
|
850
|
750
|
1220
|
У9, У10,У11,У12,У13
|
1100
|
850
|
750
|
1180
|
5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ
|
1200
|
870
|
850
|
—
|
Р9,
Р18
|
1200
|
920
|
900
|
•—
|
металла не успевают
прогреваться — ив заготовках возникают внутренние температурные напряжения,
которые могут привести к образованию трещин.
Ориентировочное время нагрева
заготовок из углеродистых сталей с размерами в сечении до 100 мм можно принимать из
табл. 5.2, если нагрев заготовок осуществляется в горне, работающем на
древесном угле. Чтобы гарантировать равномерный прогрев заготовок по всему
сечению, их следует еще выдержать на огне примерно до 25% от времени,
указанного в табл. 5.2. Очевидно, что время нагрева заготовок при работе горна
на каменном угле будет несколько
больше, так как теплотворность
его меньше, чем у древесного
Таблица 5.2 Время нагрева заготовок в горне,
работающем на древесном угле
|
Диаметр
|
Время нагрева, мин, в
зависимости
|
|
или сторона
|
от формы сечения
|
|
кпадра-
|
|
|
та, мм
|
круг
|
квадрат
|
10 ... 20
|
2,5... 4,0
|
3,0 ... 5,0
|
30... 40
|
8,0 ... 15,0
|
9,0 ... 15,0
|
40 ... 50
|
15,0 ... 25,0
|
15,0 ... 25,0
|
угля. Это следует учитывать при
нагреве заготовок.
Особенность нагрева заготовок из
высокоуглеродистых, инструментальных и легированных сталей состоит в том, что
время нагрева, указанное в табл. 5.2, рекомендуется увеличивать яа 30 .„ 50%,
а лучше их нагревать по режиму, состоящему из трех периодов: первый — медленно
до температуры 550 ... 600 °С, второй — быстро до температуры начала ковки (см.
табл. 5.1), третий — выдержка при постоянной температуре для выравнивания
температуры по всему сечению. При нагреве заготовок из таких сталей в горнах
ступенчатость нагрева можно, в какой-то мере, достигать путем регулирования
пламени воздушной струёй, подаваемой в очаг горна. Нормы на стуненчатые режимы
нагрева заготовок в печах приведены в работал 19, 10, 231.
Комментариев нет:
Отправить комментарий