0 Ю 20 30 ь0 50 60 70 80 Время охлаждения, мин

Рис. 21. Изменение температуры поверхности по­ковок при ковке в зависимости от развеса слитков и заготовок (статистические данные) [55]

Время охлаждения поковок при ковке и на воздухе. Время охлаж; ния поковок играет большую роль при выборе количества нагрев и подогревов при ковке и корректировке температурного интерва, ковки и штамповки. Продолжительность охлаждения определяет вс можную длительность процесса ковки в интервале заданных темг ратур. Скорость охлаждения, подобно скорости нагрева, зависит веса поковки, температуры окружающей среды, теплопередачи в окр жающую среду и других факторов. Так как теплопередача при ков больше, чем при охлаждении на воздухе, ввиду плотного контак металла заготовки и инструмента, то скорость охлаждения на возду значительно меньше.

Изменение температуры поверхности поковок во времени п ковке и на спокойном воздухе показано на рис. 21 [29] и в табл. ]

Для увеличения производительности при ковке сокращают ко/ чество подогревов и увеличивают объем и время ковки за один Harpt Это достигается путем теплоизоляции частей заготовки, которые oti вывают в последнюю очередь. Наиболее эффективной является теп; изоляция при ковке сравнительно длинных поковок. Теплоизоляш

Влияние ковки и штамповки на микроструктуру. Влияние го­рячей обработки на микроструктуру состоит в том, что при ковке микроструктура получается более мелкозернистой.

Влияние холодной обработки на микрострукту] состоит в том, что зерна вытягиваются в направлении течения металл Получается вторичная полосчатость — строчечная структура, котор; уничтожается термообработкой.

Влияние ковки и штамповки на механические характеристик Механические характеристики подразделяются на характеристш прочности (сг_в, а_т, а_у, a_R) и характеристики пластич­ности б, if И Я_н-

При явно выраженной волокнистости механиче­ские характеристики стали различны вдоль и поперек волокон. В связи с этим рассматривают продоль­ные, поперечные и наклон­ные образцы. Поперечные образцы бывают танген­циальными, радиальными и промежуточными.

Степень деформации, или уков, оказывает срав­нительно малое влияние на прочностные характе­ристики стали и большее влияние на характеристики пластичности. Продольные образцы лучше попереч­ных, а в поперечных тан­генциальные лучше ради­альных. Различие растет с увеличением уковки и приближением к оси.

Характеристики пластичности при 2—6-кратном укове возрастар сравнительно быстро, при 6—10-кратном укове медленнее, а све] 10-кратного укова почти не изменяются, оставаясь повышенным Характеристики пластичности продольных образцов при 10-кра ном укове в среднем повышаются: б на 10%, if на 15%, я_н i 20%.

Предел выносливости при симметричном цикле o_i повышает! до 7,5% равномерно, по мере увеличения укова до 10.

вободной ковкой получают различные заготовки для последую­щей механической обработки. Эти заготовки называются поковками

или коваными поковками. Поковки чрез­вычайно разнообразны по форме и разме­рам. Крупные поковки имеют массу до 200 т. К ним относятся поковки валов гидротурбин, барабанов котлов высокого давления, турбинных дисков, коленчатых валов судовых двигателей, валков прокат­ных станов, крупных штамповых кубиков и т. п. Средние поковки имеют массу от 50 до 400 кг. Это поковки коленчатых ва­лов крупных дизелей, вагонных осей, раз­личных шестерен, маховиков, дисков и т. п.

Мелкие поковки массой менее 50 кг очень разнообразны. К ним относятся, например, поковки, изготавливаемые в ре­монтных целях.

Ввиду большого разнообразия поковок при свободной ковке используют обычно универсальный инструмент. Определенный набор инструмента обеспе­чивает изготовление различных поковок. Применяя последовательно различный инструмент и деформируя соответствующим образом заго­товку, можно получить необходимую форму поковки.

Свободную ковку применяют в единичном и мелкосерийном произ­водствах мелких и средних поковок и при изготовлении крупных поковок, которые штамповкой изготовить нельзя ввиду больших требующихся усилий деформирования.

При единичном и мелкосерийном производствах свободная ковка оказывается выгоднее штамповки, так как расходы на инструмент зна­чительно ниже. Однако свободная ковка отличается низкой произво­дительностью, большим расходом металла и большой трудоемкостью.

Свободная ковка подразделяется на ручную и машинную. Ручную ковку выполняют с помощью кувалды и наковальни. Ниже рассматри­вается машинная ковка.