Нагрівання заготовок зі сталі
Нагрівання заготовки - відповідальна операція. Від правильності її проведення залежать якість виробу, продуктивність праці. Необхідно знати, що в процесі нагрівання метал змінює свою структуру, властивості і характеристику поверхневого шару і в результаті від взаємодії металу з повітрям атмосфери, і на поверхні утворюється окалина, товщина шару окалини залежить від температури і тривалості нагріву, хімічного складу металу. Стали окислюються найінтенсивніше при нагріванні більше 900 ° С, при нагріванні в 1000 ° С окислюваність збільшується в 2 рази, а при 1200 ° С - в 5 разів.
Хромонікелеві стали називають жаростійкими тому, що вони практично не окислюються. Леговані стали утворюють щільний, але не товстий шар окалини, який захищає метал від подальшого окислення і не розтріскується при куванні. Вуглецеві сталі при нагріванні втрачають вуглець з поверхневого шару в 2-4 мм.
Це загрожує металу зменшенням міцності, твердості сталі і погіршується загартовування. Особливо згубно обезуглероживание для поковок невеликих розмірів з наступним загартуванням.
Заготовки з вуглецевої сталі з перетином до 100 мм можна швидко нагрівати і тому їх кладуть холодними, без попереднього прогріву, в піч, де температура 1300 ° С. Щоб уникнути появ тріщин високолеговані і високовуглецеві стали необхідно нагрівати повільно.
При перегрів метал набуває грубозернисту структуру і його пластичність знижується. Тому необхідно звертатися до діаграми "залізо-вуглець", де визначені температури для початку і кінця кування. Однак перегрів заготовки можна при необхідності виправити методом термічної обробки, але на це потрібен додатковий час і енергія. Нагрівання металу до ще більшої температури призводить до пережогу, від чого відбувається порушення зв'язків між зернами і такий метал повністю руйнується при куванні. Перевитрата - невиправний брак. Якщо заготовку кувати нагрів до температури нижче Тн, то це призведе до утворення тріщин. При температурі на 20-30 ° С вище температури Тк в металі відбувається раськрісталлізация і структура залишається дрібнозернистою. На цьому етапі треба закінчувати ковку.
При куванні виробів з низьковуглецевих сталей потрібно менше число нагревов, ніж при куванні подібного вироби з високовуглецевої або легованої сталі.
Отже. При нагріванні металу потрібно стежити за температурою нагріву, часом нагріву і температурою кінця нагріву. При збільшенні часу нагріву - шар окалини зростає, а при інтенсивному, швидкому нагріванні можуть з'явитися тріщини. Відомо з досвіду, що на деревному вугіллі заготівля 10-20 мм в діаметрі нагрівається до кувальної температури за 3-4 хвилини, а заготовки діаметром 40-50 мм прогрівають 15-25 хвилин, відстежуючи колір гартування.