Общие требования и рекомендации.
Требования стандартов не распространяются на поковки из высоколегированных сталей и сплавов с особыми физическими свойствами и на поковки, нестандартные по форме и размерам.
Допускается округление расчетных номинальных размеров поковок до больших значений, соразмерных с точностью отклонений размеров в сторону увеличения припусков на механическую обработку. Для обеспечения технологичности конструкций поковок свободной ковки рекомендуют придерживаться простых геометрических форм, избегать сферических, конических, клиновых поверхностей, сечений цилиндрических и призматических частей, ребер жесткости, значительных перепадов размеров поперечных сечений и т.п. Расположение волокон в поковке должно улучшать эксплуатационные свойства детали.
На чертежах поковок тонкими линиями показывают основные контуры готовой детали, а в скобках под размерными линиями ее размеры. На чертежах обозначают поверхности, которые являются технологическими базами для закрепления заготовки на первой технологической операции ее механической обработки, а также технические требования относительно приемки поковки, места маркировки, взятия проб металла, допустимые величины и количество возможных дефектов, необходимость термической обработки и покрытия.
Нормы технических требований, режимы термической обработки, условные обозначения, методы и объемы испытаний, правила маркировки, транспортировки и хранения для поковок общего назначения диаметром до 800 мм приведены в ГОСТ 8479-70.
По количеству параметров испытаний поковки делят на пять групп, обозначаемых римскими цифрами. Группу назначает конструктор, согласовав ее с изготовителем и потребителем поковок. Пример условного обозначения поковки І группы (без испытаний), с категорий прочности КП 50: Гр. І – КП 50 ГОСТ 8479-70. В приложении к указанному стандарту приведены рекомендации марок сталей в зависимости от диаметра заготовки и заданной категории прочности.
Виды брака и контроль качества кованых поковок.
Причиной брака кованых поковок являются наружные и внутренние дефекты стального слитка. Такие дефекты как трещины, поверхностные включения и раковины, плены, пузыри, усадочная раковина и рыхлость, пористость, инородные включения, и флокены при ковке не устраняются и переходят в поковки.
Неправильный нагрев перед ковкой приводит к образованию чрезмерного количества окалины (для крупных слитков – толщиной 12-15 мм), которая при ковке вдавливается в металл и образует глубокие вмятины. Недогрев заготовок на последних переходах ковки приводит к трещинам. Перегрев заготовок или передержка в печи при ковочной температуре, как и окончание ковки при высоких температурах, приводят к крупнозернистости и снижению механических свойств. Этот вид брака устраняется последующей термообработкой. Нагрев до температур выше ковочных ведет к неисправимому браку – пережогу, при котором происходит окисление или оплавление по границам зерен с потерей пластических свойств материала. В результате выгорания углерода при неправильном нагреве высокоуглеродистой стали на поковке образуется обезуглероженная поверхность глубиной, превышающей припуск на обработку, что приводит к пониженной твердости поверхности изделия после термообработки.
При ковке возможно образование зажимов (складок) из-за неудаленных заусенцев, оставшихся после рубки прибыльной и донной частей слитка или после горячей рубки заготовок на части. Зажимы образуются также при неправильных приемах протяжки и разгонки. В результате интенсивной протяжки заготовки круглого сечения, недостаточного прогрева заготовки или при малой массе падающих частей молота на концах поковки возникают вогнутые торцы (брак по «голенищу»). При несоблюдении температурного режима ковки или недоброкачественном исходном материале образуются наружные трещины. Внутренние разрывы (свищи, расслоения) чаще всего возникают вследствие неправильного процесса ковки. При низкой температуре окончания ковки в поверхностных слоях поковки образуется наклеп, приводящий к повышенному короблению и трещинам при последующей обработке резанием. При ковке возможно появление кривизны длинных поковок, смещение осевой зоны слитка, вмятины, а также могут быть не выдержаны размеры и показатели механических свойств. При недостаточной проковке слитков в поковке остается крупная кристаллическая литая структура, обусловливающая низкие механические свойства.
Для измерения размеров поковки в процессе ковки по переходам и контроля готовых поковок используют универсальные и специальные измерительные инструменты. Для контроля механических свойств кованых поковок на их предусматривают напуски для вырезки образцов, по которым определяют предел прочности, предел текучести, относительное удлинение или сжатие, ударную вязкость и твердость и сравнивают полученные значения с заданными по ГОСТ 8479-70 или техническими условиями.