Определение температурного интервала ковки

Температурный интервал ковки является одним из основных термомеханических параметров, без знания которого невозможна разработка технологического процесса ковки. Под термином «температурный интервал ковки» подразумевается максимальная температура нагрева металла в печи и температура окончания ковки поковки. Температурный интервал ковки имеет верхний и нижний пределы. Для одной и той же стали или сплава температурные интервалы могут иметь различные значения. Объясняется это тем, что ковка производится за несколько ударов молота или ходов пресса (дробная деформация), а штамповка на механических прессах или на автоматах (кроме молотов), как правило, за один ход. Тепловой эффект деформации и потери тепла при ковке и штамповке разные.

Максимальная температура нагрева металла в печи перед ковкой, т.е. верхний предел температурного интервала ковки, не совпадают с температурой начала ковки, а всегда выше последней. Объясняется это тем, что при переносе металла из печи к кузнечному агрегату температура поверхностных слоев нагретого тела снижается из-за потери тепла излучением в окружающую среду, а также теплопроводностью через инструмент и конвективными потоками. Температура внутренних слоев массивных слитков и заготовок остается на том же уровне, что была в печи. Нижний предел температурного интервала ковки – это температура поверхности поковки в момент последнего хода пресса или удара молота.

Температурный интервал ковки зависит от химического состава стали (сплава), металлургической технологии, структуры (литая или деформированная), скорости деформирования (молот, пресс), степени деформации (дробная или единичная, частная и суммарная), схемы напряженного состояния (осадка, протяжка, отрубка) и массы поковки.

Следует различать допустимый и рациональный температурные интервалы ковки. Допустимый интервал ковки является универсальной характеристикой данной стали (сплава) для обработки давлением. Он не зависит от размеров и формы поковки, процесса, операции, оборудования и др.

Допустимый температурный интервал ковки устанавливают по результатам исследования на образцах механических свойств (пластичности, сопротивления деформации и упрочнения), а также рекристаллизации (первичной, собирательной и вторичной) металла, подлежащего деформации.

Рациональный интервал ковки устанавливают на основе допустимого интервала и опыта освоения технологического процесса изготовления конкретной поковки и конкретных условиях данного кузнечного цеха (кузнечно-прессовое оборудование, печь, расстояние от печи до машины, инструмент и т.п.) и последующей термической обработки с учетом требований к металлу поковки по ТУ.

4. Выбрать способ нагрева, тип нагревательного устройства, определить режим нагрева и охлаждения поковок. Тип нагревательного устройства должен соответствовать серийности производства и технологии ковки основного оборудования.