§ 3. Нагрівання металів перед обробкою

тиском

Метали, оброблювані тиском, повинні мати пластичність. Чим вище пластичність і нижче міцність, тим більшою ковкістю володіє метал.

Найкраща пластичність сталі досягається нагріванням, тому що вона безупинно збільшується в інтервалі температур від 300º до 1200º залежно від вмісту в сталі вуглецю. Сталі з меншим вмістом вуглецю обробляються тиском при більш високих температурах, а сталі з підвищеним змістом вуглецю - при трохи знижених температурах.

Всі домішки, що входять у сталь, ведуть до зниження температури. Температурний інтервал для легованих сталей характерний деяким звуженням з невеликим зниженням граничних температур обробки. Мідь обробляється в зоні температур 900―700º, латунь 760―600º, бронза 900―750º.

Алюмінієві сплави при 470―380º, магнієві 430―350º.

Термічний режим нагрівання сталі перед обробкою тиском повинен забезпечити: одержання необхідної температури заготівлі при рівномірному нагріванні її по перетину й довжині, збереження цілісності заготовки, мінімальне зневуглецювання поверхневого шару й мінімальний відхід металу в окалину (вигар). Час нагрівання металу до заданої температури залежить від температури робочого простору печі, форми перетину й розмірів заготівлі, фізичних властивостей металу й способу укладання заготівель на поду печі.

§ 4. Нагрівальні пристрої

Для нагрівання злитків і великих заготівель найчастіше застосовують полум'яні печі, а для нагрівання середніх і дрібних заготівель поряд з полум'яними печами застосовують електричні нагрівальні пристрої.

За технологічною ознакою розрізняють печі для нагрівання вихідного матеріалу під прокатку, кування й штампування, пресування (видавлювання).

За конструктивними ознаками нагрівальні пристрої можна розділити на печі періодичної дії (камерні печі) і безперервної дії (методичні й напівметодичні).

У камерних печах метал у процесі нагрівання залишається нерухомим, температура в будь-якій крапці печі приблизно однакова, завантаження й видача металу виробляється періодично.

У печах безперервної дії метал пересувається по поду печі або разом з подом (конвеєрні печі) від місця завантаження в піч до місця вивантаження з печі за допомогою спеціальних механізмів-штовхачів. Температурний режим по довжині печі методично (поступово) змінюється від мінімальної температури до заданої; завантаження й видача металу здійснюється без порушення теплового режиму печі.

У прокатних і трубопрокатних цехах для нагрівання злитків застосовують нагрівальні колодязі, а для нагрівання заготівель – двох- трьох- і багатокамерні методичні полум'яні або рідше електричні нагрівальні печі безперервної дії.

У ковальських цехах нагрівання злитків під кування роблять у камерних печах зі стаціонарним або висувним подом. Застосовують також камерні механізовані печі з безперервним завантаженням, а також напівметодичної й методичні полум'яні печі й печі з електронагрівом.

У пресових цехах злитки або заготівлі нагрівають у методичній або камерній полум'яній печах і в печах з електронагрівом.

§ 5. Основні способи обробки

металів тиском

1. Прокатка ― один з важливих способів обробки тиском, яким обробляється більше 75% виплавлюваної сталі. Прокатка здійснюється захватом заготівлі й деформації її між обертовими в різні сторони валками прокатного стана. При цьому товщина заготівлі зменшується, а довжина й ширина збільшується. Валки мають гладку поверхню для прокатки аркушів і вирізані струмки для одержання різних профілів.

2. Волочіння ― процес, при якому заготівля простягається на волочильному стані через отвір інструмента, названого волокою. При цьому поперечний переріз заготівлі зменшується, а довжина її збільшується.

3. Пресування ― являє собою видавлювання заготівлі, поміщений у спеціальний контейнер, через отвір. Залежно від форми й розмірів отвору одержують різноманітні вироби.

4. Кування металу полягає в обробці заготівлі між верхнім і нижнім бойками молота із застосуванням різноманітного ковальського інструмента. Вільним куванням одержують кування різних розмірів простої і складної форми на молотах або пресах.

5. Штампування – процес деформації металу в штампах, форма й розміри внутрішньої порожнини яких визначають форму й розміри одержуваного кування. Розрізняють об'ємне й листове штампування.

Вихідними матеріалами для обробки металів тиском служать злитки й заготівлі різних розмірів і маси. Для виробництва прокату на металургійних заводах найчастіше застосовують сталеві злитки масою 5―8 тон. Злитки кольорових металів і сплавів звичайно мають масу від 50―1000 кг.