4. Окалинообразование при нагреве слитков и заготовок

При нагреве сталей происходит окисление с образованием окалины. Образуются в начале плотные оксиды Fe₂O₃, Fe₂O₄. С повышением температуры коэффициент увеличения окалины растет: 1000°С – 2; 1100°С – 3,7; 1300°С – 7. (При Т > 570°С –формируется рыхлый слой FeO .

Меры борьбы с окалиной: легирование хромом, алюминием, никелем, титаном, кремнием которые дают плотные оксиды, блокирующие проникновение кислорода внутрь.

Различают окалину:

• Первичную (в печи);

• Вторичную (образуется при ОМД).

Первичная окалина G_угар = 0,02G_пок (за 1 нагрев). В камерных печах – до 0,05,

где G_угар - масса угара металла; G_пок - масса поковки. Вторичная окалина состовляет: G_угар = 0,005G_пок

Способы снижения угара металла:

1. Изменение вида нагрева (снижает коэффициент угара с 0,05 до 0,015);

2. Скоростной нагрев;

3. Мало- и безокислительный нагрев в газовых печах, регулируется соотношением расхода воздуха и расхода газа;

4. Подогревом воздуха и газа перед подачей в форсунки с помощью рекуператоров (система металлических «дымоходов»);

5. Использование покрытий или обмазок на заготовках (стеклообмазки).

4. Проектирование заготовок, изготовляемых ковкой на молотах (ковка, гост 7829-70)

Стандарт предусматривает классификацию 17 типов поковок, общего наименования и назначения(круглого сечения: с уступами, с фланцами, бруски, валы полые и т.д.).

Величину припусков (δ) назначают на номинальные размеры деталей из расчета механической обработки с 2х сторон.

Предельные отклонения (± ∆/2) устанавливают на номинальный размер поковки.

Если поверхность не обрабатывается резанием, назначают только предельные отклонения.

Если деталь обрабатывается с 1_ой стороны, припуск устанавливают равным 0,5δ , а предельные отклонения - табличные.

В данном стандарте предусмотрены случаи изготовление поковок в подкладных кольцах и в подкладных штампах.

Пример проектирования чертежа поковки – «втулка с уступами», с отверстием. Изготовление в подкладных кольцах (рис.35) соответствует черт.12, табл.3,12 ГОСТ

Рис.35. Схема расположения припусков и допусков.

Общие требования:

1. припуски и предельные отклонения на размеры Н,h,D₁,D₂,d назначают в зависимости от D и h по табл.12 ГОСТ, структура которых представлена (табл.17):

Таблица17

Структура таблицы ГОСТ для нанесения припусков и допусков

Диаметр детали D1/D2	Размер детали, на который назначен припуск	Высота детали
		До 50 (б,б1,б2,б3)±(Δ/2,Δ1/2,Δ2/2,Δ3/2)
До 50	H;h D1 D2 d	7±2 7±2 5±2 ──

Таким образом, по 2_м чистовым размерам детали получаются припуски и допуски но все размеры.

2. для такого типа поковок устанавливается и S,мм - дополнительный припуск на несоосность. Этот припуск может назначаться как на диаметр фланца D₁, так и на диаметр ступицы D₂. В зависимости от соотношения:

• На фланец: ·h₁ ≤ D₂(H-h);

• На ступицу: ·h₁ > D₂(H-h);

Чертеж поковки (черт.9, пример6 ГОСТ7829-70) показан на рис.36

Рис. 36. Чертеж поковки

Дополнительный припуск S=8мм на несоосность назначен на ступицу, т.к.

·h₁ > D₂(H-h), т.е. 470x118>314(238-118).

Для пустотелых поковок сферичность не допускается, так как возможна обкатка на оправке. Возможность получения отверстия:

1. d ≥ 40 мм;

2. H^| /D_прош < 3, где Н^|=238мм, D_прош=104мм.

Операции технологического процесса ковки

Исходная заготовка для молотовых поковок: круглый прокат или кузнечные слитки небольшого развеса. Нагрев пламенный, в камерных печах. Перечень операций (для заготовки из проката - круглого сортового):

1. Рубка исходной заготовки;

2. Протяжка концевой части на Ø315;

3. Осадка в подкладном кольце;

4. Прошивка отверстия;

5. Обкатка фланца на оправке.

Примечание: расчет массы заготовки G_заг=G_пок+G_угар+G_отх, где G_отх - масса технологических отходов.

В данном случае G_отх - масса выдры, т.е. удаляемого металла при прошивки.

При изготовления пустотелых поковок в кузнечно-прессовом производстве предварительными операциямидля получения отверстий могут быть:

1. Прошивка – удаление металла по всей высоте с двух сторон;

2. Пробивка – одностороннее удаление металла в относительно низких поковках;