Свободная ковка

Свободная ковка – способ обработки горячего металла давлением, осуществляемый при помощи удара или нажатия бойка. При этом течение металла происходит в направлениях, не ограниченных поверхностью инструмента. Свободная ковка используется в мелкосерийном, индивидуальном производстве и является пока единственным способом изготовления тяжелых поковок (до 250 т) типа валков, гидрогенераторов и т.д. Исходными заготовками являются слитки весом до 25 т, а также прокат квадратного, круглого и прямоугольного сечения. Из слитков изготавливаются крупные поковки (роторы генераторов), цельнокованые барабаны для сосудов высокого давления и т.д. По форме слитки подразделяются на малоприбыльные, бесприбыльные, полые и удлинённые. Из малоприбыльных и бесприбыльных слитков изготавливают пустотелые поковки (трубы, кольца, венцы шестерен и т.д.) с учётом удаления дефектов металлической сердцевины слитка. Полые слитки из легированной стали используются для изготовления поковок баллонов и труб, что позволяет получить высококачественные заготовки. Удлиненные слитки используются для изготовления длинных валов, осей и т.д.

Поковки малого и среднего веса изготавливают из сортового проката и блюмов. Величина деформации может быть выражена относительным изменением площади поперечного сечения:

, , (58)

где F ₀ – большая площадь поперечного сечения;

F ₁ – меньшая площадь поперечного сечения.

Коэффициент уковки и при осадке, и при вытяжке больше 1. Уковка показывает во сколько раз изменилось поперечное сечение заготовки, т.е. характеризует степень прокованности металла. Чем больше изменилось поперечное сечение, тем выше механические свойства металла. Горячая обработка металлов давлением существенно влияет на макро- и микроструктуру металла, особенно литого, первичные кристаллы (дендриты) которого дробятся и вытягиваются в направлении наибольшей деформации. В результате рекристаллизации деформируемый металл приобретает зернистую микроструктуру и происходит заваривание пузырей, пор, трещин; металл уплотняется, становится более прочным, но приобретает анизотропию свойств. Увеличение уковки приводит к повышению характеристик пластичности вдоль волокон и падению их в поперечном направлении. Для конструкционной стали степень уковки качественных поковок должна быть не менее 2,5–3, а для проката – 1,1–1,3.

Если производится ковка сталей карбидного класса Х12Н или быстрореза, содержащих трудноразрушаемые карбиды, степень уковки должна быть не менее 10–12. Из-за анизотропии свойств, при разработке технологического процесса ковки необходимо учитывать направление волокон в зависимости от условий работы изготавливаемых деталей.

Дата добавления: 2014-01-20