Гаряча обробка металу
До атегорія: санітарно-технічні роботи
Гаряча обробка металу
Гарячу обробку металу, т. Е. Обробку металу в нагрітому стані, виробляють в тих випадках, коли під дією зусиль потрібно змінити форму металу без руйнування. Така обробка металу в нагрітому стані називається куванням.
При виготовленні санітарно-технічних деталей кування поширена порівняно мало. Вона застосовується лише для виготовлення ручного інструменту, засобів кріплення трубопроводів і нагрівальних приладів, а також при виконанні ремонтних робіт.
Існує два основні методи кування: вільна кування і кування штампуванням.
Вільна кування проводиться за допомогою плоских бойків і допоміжного інструменту, під дією ударів яких метал деформується і вільно змінює свої розміри.
При куванні штампуванням метал, деформуючись, заповнює штампи. Розміри поковки обмежуються стінками штампа.
Вільну ковку можна виконувати на приводних молотах і вручну.
Всі основні ковальські операції при вільному куванні полягають в обробці нагрітого металу ударами бабки молота або ручного інструменту для отримання поковок або виробів певної форми і необхідних розмірів.
Основними ковальськими операціями при куванні є: витяжка, осаду, загин, прошивка (пробивання) отворів, відрубування і зварювання.
Перед куванням метал нагрівають. У нагрітому стані метал стає більш пластичним, допускаючи більшу ступінь деформації без руйнування, і легше піддається куванні.
При нагріванні металу, внаслідок теплового розширення, розміри заготовки збільшуються приблизно на 1,5%. Отже, розміри заготовок в нагрітому стані, з яких виготовляють деталі, повинні бути більше на 1,5% в порівнянні з необхідними за кресленням.
Заготовки невеликих розмірів нагрівають в постійних (стаціонарних) та переносних ковальських горнах з механічним дуттям. Великі заготовки нагрівають в камерних печах, що працюють на різних видах палива.
Тверде паливо для ковальських горнів повинно містити мінімальну кількість сірки і фосфору, які при нагріванні можуть хімічно з'єднатися з металом і знизити його якість. Для ковальських горнів слід застосовувати шматки вугілля невеликого розміру-до 30 мм в поперечному перерізі. Найкращими сортами твердого палива є кокс, деревне вугілля та спікливе кам'яне вугілля-ковальський.
Чим вище температура нагріву стали, тим вона пластичнее і тим менше вимагає зусиль для ковки.
Щоб забезпечити високі механічні властивості поковки, процес кування бажано закінчувати при температурі близько 800 ° С.
Не слід допускати надмірного перегріву стали. При перегрів стали відбувається зміна її структури: злиття дрібних зерен і утворення більших. Крупнозернистий метал має знижену міцність і при куванні в ньому з'являються тріщини. Тому дотримання правильної температури нагріву стали має дуже велике значення для отримання якісної поковки.
Температуру нагріву можна визначити за кольором живого сталі з точністю ± 50 ° С «на око», так як у міру підвищення температури колір стали змінюється. У табл. 1 вказані температури.цветов жару.
Таблиця 1
Температура кольорів жару
Невеликий перегрів металу може бути виправлений подальшим відпалом. Надмірний перегрів металу до температури, близької до початку плавлення, призводить до окислення і оплавлення зерен. Зв'язок між ними слабшає і метал втрачає міцність. Це явище називається перепал. При куванні перепалений метал дає тріщини або розпадається на частини. При ударах об метал на всі боки розлітаються вогняні бризки. Відновити колишні якості такого металу неможливо.
При надмірному нагріванні вуглецевої сталі, наприклад інструментальної, вуглець з поверхні вигорає. Відбувається обезуглероживание стали і якість деталей, виготовлених з цих поковок, погіршується.
При нагріванні метал не слід класти безпосередньо проти отвори, через яке подається повітря для дуття в горн, так як це викликає перевитрата металу.