Галилео. Эксперимент. Расширение при нагревании
09.09.2017
Для повышения пластичности металла и снижения усилий, необходимых для его обработки, заготовки перед ковкой и горячей штамповкой нагревают до ковочной температуры, которая для стали составляет в среднем 1200 . . . 1250 0 С. Нагрев металлов перед ковкой является ответственной операцией, от которой во многом зависит ие только качество будущих деталей, но также производительность труда, исправная работа оборудования, стойкость инструмента и себестоимость продукции.
В процессе нагрева изменяются размеры заготовок, состояние поверхностных слоев металла, его строение и свойства.
Изменение размеров заготовки. При нагреве металлы расширяются, а при охлаждении сжимаются на величину, называемую усадкой. При ковке стальных поковок усадку определяют приближенно, считая, что она составляет 1,2 % от размера заготовки в горячем состоянии. Например, горячая поковка длиной 500 мм после охлаждения до цеховой температуры будет иметь длину 494 мм. Если усадку металла не учесть, то получится брак поковки по размерам.
Нагрев металла и его последующее загибание по всему основанию
Влияние усадки на форму и размеры поковки особенно следует учитывать при ковке заготовок деталей сложной формы с длинными отростками, так как усадка может привести к сильному короблению поковки. Очень важно также принимать во внимание усадку металла при изготовлении рабочих ручьев штампов для объемной штамповки, особенно при точной объемной штамповке дорогостоящих сплавов.
Как работает бура и борная кислота.
Изменения в поверхностных слоях заготовок. С повышением температуры активность взаимодействия металлов с атмосферой печи увеличивается. При нагреве сталей на поверхности заготовки образуется слой оксидов железа (FeO, Fe203, Fe304), называемый также окалиной. Толщина слоя окалины зависит от температуры и времени нагрева, расположения заготовок в печи, состава печных газов и химического состава сплава. Наиболее интенсивно стали окисляются при температуре выше 900 ° С. Так, при увеличении температуры заготовки с 900 до 1000 ° С скорость окисления увеличивается в 2 раза, а до 1200 ° С — в 5 раз.