Ковка традиционно считается одним из наиболее эффективных и широко применяемых методов обработки стали. При этом принципиально важным фактором, влияющим на качество и себестоимость готовых изделий, является температурный режим, при котором осуществляется их производство. О том, какой должна быть температура ковки стали и от каких параметров материала она зависит и пойдет речь далее.
Изменения в поверхностных слоях
При изготовлении кованых стальных изделий следует принимать во внимание, что по мере повышения температуры растет и уровень интенсивности взаимодействия материала с атмосферой печи (по сути, окисления), что, в свою очередь, приводит к образованию на поверхности заготовки слоя оксидов железа или так называемой окалины. Этот процесс крайне негативно сказывается на эффективности производства и качестве готовой продукции. При этом скорость его течения, как правило, достигает своего максимума при температурах свыше 900 градусов.
Для противодействия образованию окалины обычно применяют:
- Нагрев в защитной атмосфере или вакууме
- Скоростной нагрев
- Разнообразные обмазки и покрытия, наносить которые на поверхность заготовки следует непосредственно перед ее нагревом
Как нагревать?
Само собой, температурный диапазон, при котором должна осуществляться ковка, во многом зависит от химического состава конкретного вида стали. Если же говорить о средних значениях, то нижний его порог в обязательном порядке должен быть выше 723 °С, в то время как верхний – на 100-150 °С ниже температуры, при которой материал начинает плавиться:
- Мягкие стали отлично поддаются ковке при температуре 1300° С
- Ковать твердую (инструментальную) сталь при температурах, превышающих 1000° С, категорически не рекомендуется
- Для средних сортов стали оптимальной температурой ковки также считается 1300° С
Нагрев до более высоких температур часто приводит к увеличению размеров зерен в структуре стали и, как следствие, влечет за собой ухудшение ее механических свойств, а также может привести к так называемому пережогу и необратимому разрушению заготовки.
Стоит также отметить, что стали с относительно невысоким содержанием углерода имеют более широкий температурный интервал ковки (до пятисот градусов), что позволяет выполнить большее число операций по их обработке без необходимости повторно нагревать заготовку.