11.Строение стального слитка

Залитая в изложницу сталь затвердевает с различной скоростью у поверхности и внутри слитка. На поверхности слитка сначала образуется плотный слой мелких кристаллов (рис. 28). Затем кристаллы растут перпендикулярно к охлаждающей поверхности изложницы IV (зона вытянутых или столбчатых кристаллов). Внутренняя часть слитка V охлаждается медленнее, в ней кристаллы ориентированы в разные стороны. В верхней части слитка выше линии А Б образуется пустота — усадочная раковина, а ниже — осевая усадочная рыхлость.

Рис. 28. Строение слитка, заполненного сверху: I— усадочная раковина; II — прибыльная часть; III —зона мелких зерен; IV — зона вытянутых зерен; V — зона кристаллов в центральной части слитка; VI — донная часть слитка

Часть первичных кристаллов, образующихся в центре, может опускаться вниз, на дно слитка, и увлекать за собой неметаллические включения. Поэтому у слитков, предназначенных для ответственных поковок, удаляют кисть, лежащую ниже линии аб. Для изделий используют только здоровую чисть слитка, составляющую 68—75% и его веса.

Кроме усадочной раковины и пористости и неоднородного строения, наблюдаются и другие пороки слитка. Газовые раковины образуются в слитках от присутствия в них водорода, азота и окиси углерода.

12 Сущность обработки металлов давлением

Обработка металлов давлением — технологический процесс получения заготовок или деталей в результате силового воздействия инструмента на обрабатываемый материал.

Виды обработки металлов давлением

Прокатка

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается

Прессование

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.

Волочение

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.

Ковка

Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путём последовательного воздействия универсальным инструментом (бойками) на отдельные участки нагретой заготовки.

Штамповка

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп)

13. Нагрев металлов при обработке давлением

К нагревательным устройствам предъявляют следующие основные требования: температура нагреваемого металла должна быть известна в любой момент процесса; нагреваемые заготовки должны быть изолированы от окисляющего действия пламени; нагревание должно производиться постепенно и равномерно.

При соблюдении этих требований удается избежать внутренних напряжений в металле, вызываемых очень быстрым и неравномерным нагреванием; выдержать необходимый для каждого металла интервал температуры и предупредить тем самым возможность пережога; уберечь поверхность заготовок от порчи вследствие окисления.

Для нагрева заготовок применяют пламенные печи, методические печи, нагревательные колодцы, электропечи. Пламенные печи работают на твердом, жидком и газообразном топливе. В таких печах можно нагревать заготовки сравнительно небольшого размера, так как объем рабочего пространства незначителен.

В прокатном производстве металл нагревают в методических печах или в нагревательных колодцах.

Слитки большого веса, например строительного, рельсового и другого проката, нагревают в нагревательных колодцах.

Лучшими нагревательными устройствами являются электрические печи сопротивления камерного и методического типа. В них заготовки нагреваются во много раз быстрее, чем в пламенных печах.