Нагрев металла

Для снижения сопротивления деформации и повышения пластичности металла его нагревают.

Температурный интервал обработки металлов давле­нием. Основой для определения температурного режима Обработки давлением служат диаграммы состояния сплавов.

Увеличение температуры нагрева выше указанной об­ласти может вызвать перегрев или даже пережог стали. Обработка ниже указанных температур недопустима из-за большого сопротив­ления деформированию и низкой пластичности ста­ли.

Температурный интер­вал горячей обработки для малоуглеродистых сталей рекомендуется в пределах 1200—850°С, для среднеуглеродистых 1150—820°С, высокоугле­родистых 1050—800°С.

Скорость нагрева за­готовок зависит от их теп­лопроводности, размеров и конфигурации, от тем­пературы рабочего про­странства печи и некото­рых других факторов.

Чем меньше теплопроводность металла, сложнее форма заготовки и больше ее размеры, тем больше дол­жно быть время нагрева. Большое значение для скорости нагрева заготовок имеет температура рабочего пространства  печи: чем она выше, тем меньше продолжительность нагрева.

Быстрый нагрев может привести к растрескиванию металла, особенно при переходе процесса через крити­ческие точки. Поэтому нагревать металл в период фазового превращения надо медленно, особенно заготовки из высокоуглеродистых и легированных сталей. Дальней­ший нагрев следует производить быстро, чтобы умень­шить потери на окисление и обезуглероживание.

Нагревательные устройства. Широкое применение для нагревания металла получили горны, пламенные печи, работающие на жидком и газовом топливе (мазуте, дизельном топливе, газе), и электрические печи.

Кузнечные горны являются простейшими нагрева­тельными устройствами. Топливом для них служит спекающийся мелкий     каменный уголь,   древесный уголь, кокс. B пламенных нагревательных, печах заготовки полу­чают тепло от непосредственного соприкосновения с омывающим их пламенем.

Электрические печи сопротивления применяются для нагрева цветных металлов, имеющих невысокую темпе­ратуру начала ковки. Они обеспечивают возможность точного регулирования температуры.

Электронагревательные устройства делятся на кон­тактные и индукционные. При контактном электронагреве заготовка зажимается между медными контактами и через нее пропускают ток большой силы. Нагрев проис­ходит за счет выделения тепла в результате омического сопротивления заготовки.

Индукционный нагрев осуществляют на установках ТВЧ. Заготовка помещается в индуктор, по которому пропускают ток высокой частоты. Индуктируемый в за­готовке ток нагревает ее до требуемой температуры.

Электронагрев обеспечивает высокую скорость на­грева, удобство регулирования температуры, почти пол­ное отсутствие угара металла, возможность автоматиза­ции подачи и выдачи заготовок.

Закон наименьшего сопротивления. При пластической деформации металл всегда перемещается в том на­правлении, в котором встречает наименьшее сопротив­ление.

Установлено, что по мере осадки прямоугольной или квадратной заготовки она постепенно превращается в круглую. Это объясняется тем, что в местах соприкосно­вения заготовки с бойком и наковальней возникает трение, задерживающее перемещение частиц металла кон­тактного слоя.

Закон постоянства объема. При пластической дефор­мации объем металла практически не изменяется, а толь­ко изменяет свою форму. На этом основании рассчитыва­ют размеры исходных заготовок.

Закон сдвигающих напряжений. Пластическая дефор­мация (необратимое изменение формы металла) может наступить лишь при условии превышения сдвигающих напряжений, возникающих в деформируемом теле, предела текучести данного металла. Это условие наступает при соответствующих температурах нагрева металла, скорости и степени деформации. Следует иметь в виду, что при больших величинах сдвигающих напряжений в изделиях образуются трещины.

Закон подобия. Количества энергии, необходимые для изменения формы геометрически подобных тел, имею­щих одинаковое внутреннее строение, относятся между собой как их объемы (или массы). Установив усилие, необходимое для деформации малых образцов, можно ориентировочно подсчитать усилия, необходимые для де­формации подобных им крупных заготовок.

Это значит, что удельные давления деформирования малых образцов   и подобных   им поковок     одинаковы.

Законы пластической деформации попользуют для разработки технологии изготовления поковок и выбора ковочного оборудования.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение