Краткая характеристика современного металургического производства

Собирательная рекристаллизация понижает сопротивляемость металла деформации. Следовательно, ковать металл надо при температуре, которая способствует росту зерен (рекристаллизации), а кончать ковку  следует при температуре, при  которой не происходит рекристаллизации металла. Это обеспечит получение  поковки, состоящей из мелких зерен  с повышенными механическими свойствами.

Из  сказанного можно сделать вывод  о том, что структура металла, а вместе с нею и механические свойства поковки зависят от измельчения  зерен вследствие их деформации и рекристаллизации.

Структура металла зависит также и от степени укова (во время вытяжки). Уковом называется отношение поперечного  сечения заготовки к площади  поперечного сечения поковки. Чем  больше уков (т.е. величина вытяжки), тем мельче зерно и более резко выражена полосчатая структура поковки. Уков слитка принимают больше, чем уков прокатанной заготовки. Величина минимального укова для углеродистых сталей на гладких частях 3,0; на фланцах и выступах 1,75; для легированных сталей на гладких частях 2,0; на фланцах и выступах 1,5. При ковке поковок из слитка уков по гладкому участку берется 3–4, а по-фланцу и выступу 1,5–1,75.

При ковке  слитка разрушаются крупные кристаллы, металл уплотняется за счет возмещения пустот, имеющихся в слитке, и  заваривания пузырей, тогда как  кристаллическая структура металла  сортовой катаной заготовки уже  разрушена во время прокатки. Чем  выше температура нагрева металла  перед ковкой, тем больше должен быть уков.

При укове  сверх нормального имеет место  улучшение механических свойств  вдоль вытяжки ухудшение их в поперечном направлении.

На  механические свойства поковок влияют также способы их изготовления. Одну и ту же деталь можно изготовить разными способами и получить при этом поковки, обладающие различными механическими свойствами. Необходимо стремиться изготовлять поковку  так, чтобы не перерезать волокна металла.

Вал, изготовленный  изгибанием, будет иметь одинаковые механические свойства во всех частях (шейке и щеках), так как волокна  не перерезаны и тянутся вдоль  всего вала. Волокна вала, изготовленного вырубкой, перерезаны. Поэтому механические свойства этого вала будут хуже, чем вала, изготовленного при помощи изгибания

Эскизы поковки

При разработке чертежа поковки  различают:

исходную деталь – деталь, разработанную конструктором и подлежащую изготовлению;

условную деталь – деталь, составленную из нескольких исходных деталей, с учетом припуска на их разрезку;

поковку после обдирки – деталь, на которую назначены припуски на термическую обработку, для механических испытаний, а также на захват при термообработке в вертикальных печах;

поковку без напусков – поковку после обдирки, на которую назначены припуски только на механическую обработку;

технологическую поковку – поковку, созданную на основе чертежа поковки, после ее обдирки, для последующего получения поковки на прессе или молоте с проверкой соответствия ее отдельных элементов (высоты уступов, впадин, длины ступеней и т.д.) требованиям ГОСТа;

оптимальную поковку – один из вариантов технологической поковки после корректировки ее размеров с учетом конкретных технологических возможностей предприятия (оборудования, инструмента, оснастки) и обеспечения минимального расхода металла.

В настоящее время основные типы технологических поковок, величина их кузнечных напусков, припусков  и допусков регламентируются ГОСТами 7062–90 и 7829–90. Для случаев, не предусмотренных этими стандартами, конфигурацию поковок, величину напусков, припусков и допусков на практике обычно устанавливают в соответствии с отраслевыми стандартами или заводскими нормалями.

Основу ГОСТа 7062–90 и ГОСТа 7829–90 составляет классификация основных типов поковок на группы с учетом конструктивно-технологического признака деталей.

Классификация основных типов поковок, изготавливаемых на прессах в  соответствии с требованиями ГОСТа 7062–90, приведена в табл. 1.1. Там же указаны номера таблиц этого ГОСТа, используемых при назначении соответствующих величин припусков и допусков:

отливка чугун металлургический поковка

 

 

 

припуск – предусмотренное превышение размеров поковки против номинальных размеров детали или предварительно ободранной заготовки, обеспечивающее после обработки резанием требуемые чертежом размеры детали и чистоту ее поверхности;

допуск – разность между наименьшим и наибольшим предельными размерами поковки.

Величины припусков и допусков назначаются индивидуально для  каждой конкретной детали в зависимости  от ее конфигурации, габаритных размеров и их соотношения.

При разработке чертежа поковки  необходимо стремиться получить поковку  рациональной формы, при которой  технология ковки существенно упрощается; это достигается назначением  напусков:

напуск – увеличение припуска, упрощающее конфигурацию заготовки ввиду невозможности или нерентабельности изготовления поковки по контуру детали.

При конструировании поковок типа валов с уступами, выступами, выемками, буртами, фланцами большое практическое значение имеет назначение следующих  напусков:

уступ – участок поковки с меньшим поперечным сечением, чем смежный с ним участок; для поковок типа вала величина уступа выражается полуразностью диаметров смежных участков;

выступ – участок поковки с большим поперечным сечением, чем смежный с ним участок;

выемка – участок поковки, диаметр или сторона которого меньше диаметра или сторон двух смежных с ним участков;

бурт – неконцевой участок поковки увеличенного поперечного сечения, у которого длина равна или меньше 0,3 D или 0,3 В (D – диаметр бурта, В-большая сторона прямоугольника);

фланец – концевой участок вала увеличенного диаметра или стороны прямоугольника, у которого / < 0,3 D или / < 0, ЗЯ (D – диаметр фланца. Я – наибольшая сторона прямоугольника).

Поковка получается при воздействии на материал специальных агрегатов. Суть воздействия  – давление, которое влечет за собой  придание формы за счет деформации. Поковка производится при помощи следующих агрегатов, осуществляющих давление на материал и сжатие материала:

• молот,
• пресс,
• горизонтально-ковочная машина,
• раскаточная машина,
• ковочные вальца.

Для придания поковке определенной формы используется штамп, который помогает создать  поковку заданной конфигурации и  размера. В зависимости от задач, которые будет выполнять изделие, задаются размеры для штампа.