В процессе производства кованых изделий особое внимание следует уделять нагреву заготовки, поскольку правильно подобранный термический режим является залогом качества выпускаемой продукции и может оказывать серьезное влияние на ее себестоимость. Итак, температура ковки металла, какой она должна быть? Чтобы ответить на этот вопрос более-менее аргументировано, необходимо принимать во внимание целый ряд принципиально важных факторов, о которых и пойдет речь в данном материале.
Влияние температуры на структуру и свойства металла
В твердом состоянии любой металл представляет собой кристаллическую структуру в виде пространственной решетки, в узлах которой расположены непрерывно колеблющиеся атомы. Причем амплитуда их колебаний возрастает по мере роста температуры.
Как результат – значительно повышается пластичность материала, в то время как его способность сопротивляться деформирующему воздействию, напротив, резко снижается. Это позволяет серьезно упростить процесс придания заготовке необходимой формы в процессе ее обработки.
Как нагревать?
Если речь идет о стальных заготовках, то ковать их обычно начинают при температуре около 1100 градусов. Нижняя граница ковки при этом должна находиться выше отметки в 723 градуса, поскольку именно в этом диапазоне материал приобретает максимальную степень пластичности и достаточно легко поддается обработке.
К нагреванию цветных металлов следует подходить с еще большей осторожностью, поскольку температурный промежуток (разница между температурами начала и конца ковки), делающий их пригодными для обработки, значительно «уже», нежели у стали.
В частности, ковку меди рекомендуется начинать при 1000 градусов, а заканчивать при остывании заготовки до 800. Температурный интервал ковки латуни варьируется в пределах от 800 до 650 градусов. Для бронзы данный показатель составляет от 900 до 700 градусов. А вот чтобы ковать алюминий, вполне достаточно будет прогреть заготовку до 450 градусов и завершить процесс, когда она охладится до 350 градусов.
Как определяется температурный интервал ковки?
Как правило, для этого применяется следующая методика:
- Из слитка в трех перпендикулярных друг другу направлениях вырезаются образцы
- Осуществляют их постепенный нагрев
- Проводят серию механических испытаний на кручение, растяжение и ударный изгиб при различных температурах, диапазон которых подбирается в соответствии со свойствами материала.