Влияние расположения заготовок в печи на продолжительность их нагрева

Расположение заготовок в печи	Коэффициент увеличения времени прогрева	Расположение заготовок в печи	Коэффициент увеличения времени прогрева
	1		1,4
	2		4
	1,4		2
	1,3		1,8

Продолжительность нагрева выбирается в зависимости от температуры печи (рис.3) и коэффициента увеличения времени прогрева (табл.2).

Режим нагрева материала часто бывает одноступенчатым, но может быть и двух- или трехступенчатым, из-за переходной для сталей температурной зоны синеломкости в области 200 - 500 С, которое может быть причиной появления трещин в заготовках.

Двухступенчатый нагрев: 1) постепенное нагревание до 650-850С, 2) затем неоганиченно быстрый нагрев до температур ковки.

Трехступенчатый нагрев: 1) постепенное нагревание до 700С, 2) затем быстрое нагревание и 3) выдержка при конечной температуре.

Охлаждение поковок производят в печи, в песке или на воздухе, избегая сквозняков и чугунных плит в качестве подложки. Слищком быстрое охлаждение ведет к появлению закалочных трещин и короблению.

На практике изменение температуры поковки судят по изменению цвета каления Табл. 3

Температуры и цвета каления

Цвет каления	Т С	Цвет каления	Т С
Начало темно-красного	525	Темно-оранжевый	1100
Темно-красный	700	светло-оранжевый	1200
Начало вишневого	800	Белый	1300
Вишневый	900	Ярко-белый	1400
Светло-вишневый	1000	Ослепительно белый	1500

Рис.4. Продолжительность прогрева круглых заготовок до температуры для ковки и штамповки при разных температурах печи

3. Технология свободной ковки

Ковке чаще подвергают литые заготовки. При ковке литого металла происходит разрушение литой дендритной структуры и появление волокнистости структуры.

Для свободной ковки применяются следующие кузнечные инструменты:

наковальни: однорогие, дву- и безрогие, шпераки; гвоздильни;

молоты и кувалды; топоры;

клещи; вилки;

зубила; подсечки ; прошивни; оправки , бородки;

раскатки; гладилки; разгонки, подбойки, пережимки, обжимки: вершники и нижники.

а б в

г д е

Рис.5. Основные операции свободной ковки: осадка (а), высадка(б), вытяжка(в). прошивка(г), рубка(д), гибка, закручивание, сварка, оправка (е).

Осадка: -уменьшение высоты заготовки за счет увеличения поперечного сечения. Осадка, выполненная над отдельной частью заготовки, называется высадкой.

Вытяжка - увеличение длины заготовки за счет уменьшения его поперечного сечения.

Прошивка - получение отверстия или углубления в заготовке. Часть металла, идущая в отход при прошивке. называется выдрой.

Рубка -разделение большой заготовки на части, удаление прибыльной и донной части слитков.

Гибка - придание заготовке изогнутой формы по заданному контуру.

Закручивание -поворот одной части заготовки на определенный угол относительно другой ее части вокруг общей оси.

Сварка кузнечная - получение неразъемного соединения малоуглеродистых сталей путем ударного сдавливания нагретых заготовок.

Оправка - получение правильной на глаз цилиндрической поверхности кольцевых заготовок путем постепенного простукивания на цилиндрической наковальне (шпераке).

Ковкой получают изделия достаточно сложной формы для последующей механической обработки. Кованые изделия имеют массы от нескольких грамм до 250 т.

К преимуществам свободной ковки относятся:

1. Получение металла более высокого качества и свойств по сравнению с отливками;

2. Возможность получать крупные поковки по массе и габаритам, что другими способами недостижимо или экономически невыгодно;

3. Для получения крупных поковок требуется сравнительно небольшие усилия, т.к. обработка осуществляется обжатием отдельных участков, а отдельные усилия невелики ввиду относительно свободного течения металла в стороны;

4. Применение универсального оборудования и инструмента резко снижает затраты производства особенно при мелкосерийном его характере.

К недостаткам относятся:

1. Низкая производительность по сравнению с горячей штамповкой;

2. Большие напуски на поковках, что предполагает больший объем последующей обработки.

3. Большие допуски и припуски, особенно на крупных поковках..

Все это вызывает повышение расхода металла в стружку.

УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

1. Включить печь , довести до 1000-1200 С

2. Получить образец стали для ковки.

3. Подготовить таблицу

Обработка заготовки	Твердость по HRC
	1	2	3	среднее
Исходная (нормализованная)
После холодной ковки
После горячей ковки

4. Снять данные по твердости образца до ковки (3 замера в разных местах – рассчитать среднеарифметический показатель).

5. Провести холодную (при комнатной температуре) ковку образца, снять данные по твердости образца после холодной ковки, занести в таблицу..

6. Положить образец в печь, выдержать 1…1,5 минуты на мм по сечению (например, образец толщиной 6 мм нужно прогревать в течение 6…9 минут – при такой выдержке металл прогревается до необходимой для ковки (также и для закалки) температуры вплоть до самой середины сечения

7. Провести горячую ковку образца (ковку прерывать при остывании стали до темно-красного цвета ~700С, при необходимости повторить нагрев), снять данные по твердости образца после горячей ковки.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Металловедение и технология металлов./ Учебник для ВУЗов / Солнцев Ю.П., Веселов В.А., Демянцевич В.П. и др. - М.: Металлургия, 1988.- С.318-354.

2. В.С.Смирнов. Теория обработки металлов давлением. - М.: Металлургия, 1973.- 496 с.

3. Справочник металлиста.- Т.4./под ред. А.Н.Малова. - М.: ГНТИ машиностроительной литературы, 1959. - С.52 -277.