Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Технологические процессы изготовления поковок ручной ковкой

       

Особенности ковки поковок из труднодеформируемых сплавов

К труднодеформируемым относят те металлы и сплавы, которые имеют низкую технологическую пластичность, высокое сопротивление деформированию, узкий температурный интервал обработки давлением, боятся перегрева и активно взаимодействуют с окружающей атмосферой. К таким сплавам относят высоколегированные стали, сплавы на никелевой основе, титановые, а также многие современные сплавы цветных и тугоплавких металлов.

Технологические процессы ковки этих материалов должны разрабатываться в соответствии с перечисленными особенностями их свойств и с учетом дополнительных требований, обеспечивающих высокое качество поковок. При разработке технологического процесса ковки конкретного сплава следует пользоваться специальной литературой и справочниками.

Рассмотрим требования к ковке, наиболее общие для большинства труднодеформируемых сплавов.

На стадии подготовки заготовок к ковке работы по удалению поверхностных дефектов должны выполняться тщательнейшим образом (особенно это относится к слиткам). Трещины, литейные плены, подкорковые пузыри, закаты и риски на прокате из труднодеформируемых сплавов не допускаются, так как при ковке этих сплавов они могут стать причиной явного брака.

При выборе температурного режима нагрева и нагревательного устройства следует учитывать активность металла к взаимодействию с атмосферой. Так, титановые, алюминиевые, магниевые и другие сплавы необходимо нагревать в установках безокислительного и малоокислительного нагрева, например в электропечах с нейтральной атмосферой.

Труднодеформируемые стали и сплавы, как правило, имеют узкий температурный интервал обработки давлением. Поэтому , во-первых, при определении температуры нагрева необходимо применять более точные измерительные приборы, во-вторых, нагревательные устройства должны иметь автоматические системы регулирования температуры в рабочей зоне, в-третьих, время передачи нагретой заготовки из нагревательного устройства на ковку и время ее обработки должны быть такими, чтобы температуры начала деформирования (Тн) и его окончания (Тк) соответствовали температурному интервалу обрабатываемого сплава.

Скорость нагрева также должна быть выбрана правильно. Заготовки большого сечения, а также заготовки из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей следует нагревать с допустимой скоростью, превышение которой приводит к образованию трещин или полному разрушению.

Высоколегированные и углеродистые инструментальные стали имеют пониженную пластичность, поэтому при назначении режима деформирования значения деформаций по операциям и переходам не должны превышать допустимых для обрабатываемого сплава. Следует также иметь в виду, что литая структура менее пластична, чем предварительно деформированная. В связи с этим при ковке слитков первые обжатия необходимо выполнять с получением небольших деформаций, а после ковки последние можно значительно увеличить. Степень деформации слитков должна обеспечивать такой уков, который позволит получить требуемые структуру металла и прочностные свойства.

Для предупреждения возможного образования на поковках поверхностных трещин рекомендуется вести ковку быстро и с кантовкой после двух-трех ударов, не допуская возникновения острых кромок и углов, а так как они быстро остывают и являются причиной появления трещин. Вследствие этого все острые углы, кромки и радиусные переходы необходимо немедленно скруглять, а появившиеся трещины вырубать.

Повышения пластичности труднодеформируемых сплавов можно добиться путем деформирования их в условиях неравномерного всестороннего сжатия. Например, при ковке следует применять бойки не гладкие, а вырезные, причем радиус выреза должен быть либо равным, либо близким к радиусу сечения заготовки. В случае осадки цилиндрической заготовки следует применять толстое наружное кольцо (бандаж) из мягкой стали, которое надевается на заготовку и осаживается вместе с ней. Надетый бандаж увеличивает боковые напряжения подпора на стенки заготовки, обеспечивая повышение пластичности деформируемого сплава.

Уменьшение пластичности некоторых сплавов при увеличении скорости деформации требует правильного выбора деформирующего оборудования: вместо молотов следует применять ковочные гидравлические прессы, обеспечивающие малую скорость деформирования.

Особо важным этапом в технологическом процессе изготовления поковок из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей и многих специальных сплавов является охлаждение поковок по окончании ковки. Эти сплавы при охлаждении на воздухе могут самозакаливаться и, что весьма опасно, растрескиваться. Повышение твердости в результате закалки резко затрудняет дальнейшую механическую обработку. При ковке инструментальных углеродистых сталей готовые поковки охлаждают на воздухе до 700 ° С, а затем укладывают их в ящики с сухим песком для медленного охлаждения до температуры цеха.

Правильно выбранные технологические режимы ковки и контроля всех технологических параметров — залог изготовления поковок высокого качества.

Контрольные вопросы

  1. Какие меры предосторожности необходимо предусмотреть при изготовлении поковки из труднодеформируемого сплава на стадиях подготовки заготовки, нагрева, ковки и охлаждения?

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru