Температурный режим омд
Для осуществления горячей деформации надо и начинать, и заканчивать обработку выше температуры рекристаллизации. В процессе ковки или прокатки металл непрерывно остывает, и важно не дать ему остыть ниже tр. Поэтому для каждого металла и сплава определяют температурный интервал обработки давлением: температуру начала и окончания горячей деформации.
Температура начала деформации должна быть на 100-200º ниже температуры плавления. При нарушении этого правила (завышении температуры) возможен брак: перегрев – рост зерна в металле заготовки сверх допустимых значений, и даже пережог – окисление границ зерен. Последний вид брака неисправим.
Температура окончания деформации должна на 50-100º превышать температуру рекристаллизации, чтобы не допустить упрочнения.
Температурные интервалы ОМД:
углеродистые стали – 1200-900 ºС,
медь – 1000-800 ºС,
бронза – 900-700 ºС.
Заготовки, особенно крупные, должны нагреваться медленно, чтобы напряжения, возникающие из-за разности температур в центре и на поверхности, не привели к появлению трещин. (Слиток весом 40 т греют 24 часа!)
Иногда, чтобы избежать образования окалины, нагрев ведут в защитных атмосферах.
Устройства для нагрева заготовок
1) Старейшим нагревательным устройством является горн. Металл в нем нагревается в непосредственном контакте с топливом (коксом, древесным или каменным углем). Сейчас горны применяют только в ремонтных мастерских.
2) Камерная пламенная печь (рисунок 1) имеет одинаковую температуру во всем рабочем пространстве. Источник тепла – факел, получаемый при сгорании природного газа или мазута.
Рисунок 2 –
Камерная печь
3) Методическая пламенная печь (рисунок 2) состоит из нескольких зон с постепенно повышающейся температурой. Заготовки в печи продвигаются с помощью толкательных механизмов или конвейера.
Рисунок 3 –
Методическая печь
Рисунок 1 –
Методическая печь
Для очень крупных заготовок используют печи с выдвижным подом. Загрузку и выгрузку производят с помощью кран-балки. Для нагрева слитков весом десятки тонн в прокатных цехах применяются печи-колодцы. Их рабочее пространство расположено под полом цеха, а крышка – на уровне пола.
4) Электрические печи сопротивления имеют нагреватели в виде лент или спиралей вдоль всего рабочего пространства. Температурный режим поддерживается автоматически. По конструкции они могут быть как камерными, так и методическими. Окалины в них образуется меньше, чем в пламенных печах.
5) Электронагревательные устройства – это установки индукционного или контактного нагрева (рисунок 3). Они используются для нагрева больших партий одинаковых заготовок, обычно простой геометрической формы.
а б
Рисунок 3 – Устройства индукционного (а) и электроконтактного (б) нагрева заготовок:
1 – заготовка; 2 – индуктор; 3 – медный контакт