• Image 01
  • Image 02
  • Image 03
  • Image 04
  • Image 05
  • Image 06
***РАСПРОДАЖА***Уважаемые покупатели! ВНИМАНИЕ РАСПРОДАЖА: Скидки ВСЕМ до 70%!!! Более чем на 700 позиций***РАСПРОДАЖА***

Температурный интервал ковки

закалка 1
закалка 2
закалка 3

Горячую деформацию металла проводят в определенном интервале температур, в котором данный металл обладает минимальной прочностью в сочетании с наибольшей пластичностью. Этот интервал зависит в основном от химического состава стали и устанавливается на основании диаграммы состояния «железо — углерод».

Таблица 1. Диаграмма.
На диаграмме по оси абцисс откладывают содержание углерода в стали, ординат — температуру стали. Диаграмма состояния является графическим изображением состояния стали, показывающим ее строение и состав в зависимости от температуры и концентрации компонентов.

Металл состоит из большого количества мелких зерен, так называемых кристаллов. Кристаллическое строение металла называют его структурой. Зерна стали различны как по форме, так и по свойствам. Величина и форма зерна изменяются в зависимости от тепловой и механической обработки. При температуре ниже 723° С сталь состоит из зерен почти чистого железа — феррита, зерен химического соединения железа с углеродом — цементита и перлита, зерна которого представляют собой мелкую механическую смесь феррита и цементита. Зерна феррита обладают высокой пластичностью и низкой твердостью. С уменьшением содержания углерода в стали количество феррита увеличивается. Зерна цементита малопластичны и имеют высокую твердость. С увеличением содержания углерода в стали количество цементита в ее структуре увеличивается. Перлит содержится в структуре стали как при низком, так и при высоком содержании углерода. В перлите всегда содержится 0,9% углерода.
При нагреве выше 723 °С перлит и феррит изменяют свое строение и образуют аустенит, зерна которого обладают высокой вязкостью, пластичностью и ковкостью.
На диаграмме состояния линии обозначают изменение кристаллического состояния стали при нагреве. Линия PSK соответствует температуре 723° С, при которой перлит переходит в аустенит. Для всех сталей эта температура одинакова. При температурах выше кривой GSE в структуру стали входит только аустенит.
При температурах выше линии АЕ начинается плавление стали, а выше линии АС сталь находится в жидком состоянии.
Наиболее благоприятной областью для горячей обработки стали давлением является область между линиями GSE и АЕ, где структура стали состоит из аустенита, обладающего высокой пластичностью и ковкостью.

Качество поковок зависит от качества заготовок и в значительной степени от температуры нагрева перед ковкой. Температура начала ковки должна быть высокой, чтобы металл обладал максимальной пластичностью и легко ковался. Однако температура нагрева выше определенной величины приводит к перегреву и пережогу металла. При перегреве происходит чрезмерное увеличение зерна. Крупнозернистая структура имеет более низкие механические свойства. Ковка перегретой стали сопровождается появлением трещин при сильных ударах. Поковки из крупнозернистой стали имеют низкие механические свойства. Перегрев устраняют термической обработкой или ковкой с большими степенями деформации, в результате которой происходит измельчение зерна.
Пережог возникает в результате продолжительного нагрева металла при температуре, близкой к началу плавления. Пережог приводит к оплавлению легкоплавких элементов, находящихся на границах зерен, и в результате диффузии кислорода — к окислению границ зерен. В результате этого связь между зернами значительно ослабевает, что приводит при ковке к появлению глубоких трещин. Пережженый металл при ковке рассыпается. Пережог является неисправимым браком. Поэтому необходимо тщательно следить за температурой печи в конечной стадии нагрева заготовки.
Температура конца ковки должна быть низкой, но не ниже температур, расположенных на линии Тк. Окончание ковки при температуре заготовки выше рекомендуемой температуры конца ковки приводит к получению поковки с крупнозернистой структурой, а следовательно, и с низкими механическими свойствами. Поэтому для получения поковок с высокими механическими свойствами необходимо нагревать заготовку до такой температуры, чтобы за время ковки она остыла до рекомендуемой температуры конца ковки.
Окончание ковки, при температуре ниже рекомендуемой приводит к получению поковок с мелкозернистой структурой и наличием упрочнения. Однако в этом случае металл обладает низкой пластичностью и появляется возможность образования трещин.

Интервал температур, расположенных между температурой начала и конца ковки, называется температурным интервалом ковки.
Температурные интервалы ковки для некоторых конструкционных углеродистых, легированных и инструментальных сталей приведены в таблице 2.

Марка стали Температура, °С
Рекомендуемый интервал ковки
начала ковки конца ковки
не выше не ниже
20, 25, 30, 35 1280 830 720 1250 - 750
40, 45, 50 1260 850 760 1220 - 800
55, 60 1240 850 760 1190 - 800
65, 70 1220 850 770 1180 - 800
15Г, 20Г, 30Г 1250 850 750 1230 - 800
40Г, 50Г, 60Г, 65Г 1220 850 760 1180 - 800
15Х, 20Х, 30Х, 15ХА, 20ХА,30ХА 1250 870 760 1200 - 800
35Х, 38ХА, 40ХА 1230 870 780 1180 - 820
45Х, 50Х, 45ХА, 50ХА 1200 870 800 1180 - 830
30ХГС, 35ХС, 30ХГСА 1180 870 800 1140 - 830
ШХ15 1180 870 830 1120 - 850
У7, У8, У10 1150 850 800 -
У11, У12, У13 1130 920 870 -
Р9, Р18, ЭИ347 1200 920 900 -
Таблица2. Температурные интервалы ковки сталей.

При отсутствии рекомендаций по температурному интервалу ковки его определяют путем проведения испытаний, при которых определяют механические свойства стали при различных температурах. Например, осадкой образцов на плоских бойках можно определить температурный интервал, в котором испытываемая сталь имеет наибольшую деформацию без появления трещин.