Разновидности и особенности обработки стали

Кузнечная обработка металла, что это?

Ковкой называют обработку металлической болванки, разогретой до ковочной температуры. Каждый материал, имеющий температуру плавления, по достижении такого порога становится более мягким и податливым. Важно: каждому металлическому сплаву свойственна своя температура плавления. К примеру, железо начинает размягчаться в диапазоне 800-1250, а титан – при температуре в 900-1600 градусов. Есть и другие способы металлообработки. Иногда заготовку трансформируют без нагревания – будущая деталь обретает нужную форму при помощи пресса.

Что касается разновидностей ковки, то различают несколько основных ее подвидов:

• машинную;
• свободную;
• штамповку.

Наиболее распространен способ машинной ковки. Как правило, его используют на крупных предприятиях. В ходе работ применяют тяжелые механизированные молоты (вес устройства колеблется от 40 кг до 5 т), прессы либо ковочные машины. Соответственно, масса готовой продукции тоже впечатляет: вес конечных поковок может составлять не один десяток тонн.

В случае свободной ковки металл обрабатывается при помощи статического давления или удара. Важно: в ходе работ ничто не мешает заготовке распределяться в любых направлениях – ее течение не ограничено инструментарием. Такая методика позволяет получать как крупные (до 300 т), так и малые по размеру кованые элементы. Способ хорош для внедрения в мелкосерийных и единичных производствах.

Штамповка – прием, позволяющий выпускать массовый продукт. В процессе ряда операций металлическая заготовка ограничивается штампами, а после деформации – приобретает заданную форму. Эта разновидность ковки находит применение на крупных специализированных предприятиях.

Технология ковки

Современные технологии кузнечного дела были отточены в годы, когда появились первые стальные сплавы. Ныне в процессе ковки металлов применяют следующие операции:

• обкатки (болванке придают цилиндрическую форму);
• высадочные (создание утолщений в элементе путем сокращения его длины);
• протяжные (эта операция ковки предполагает удлинение заготовки вместе с уменьшением площади поперечного сечения прута);
• осадочные (рост поперечной площади сечения болванки при одновременном уменьшении высоты элемента);
• разгонки (металл плющат по поверхности наковальни, делая заготовку шире);
• прошивки (в ковке так называют образование в детали сквозного проема – выполняется при помощи пробойника);
• раскатки (увеличение диаметра кольцевой детали путем сокращения толщины существующих стенок).

Понятно, что это лишь малая часть существующих способов ковки. Кроме этого применяют: биллетирование (образование болванки), рубку (разделение детали на части), скручивание (поворот части поковки вокруг оси) и не только.

О специфике обработки стальных сплавов

Нередко основой кованых изделий становятся стальные сплавы. Выбор этого материала обусловлен отменными прочностными показателями стали. При этом важно понимать, что в ковке столь многосложных металлических композиций есть свои нюансы.

• В ходе операций со сталью следует соблюдать температурные режимы – таковые зависят от твердости основы. Так, мягкие сплавы нельзя нагревать свыше 1300, а инструментальные марки – более 1000 градусов.

В то же время недостаточный разогрев будет усложнять кузнечную обработку. Помимо трудностей с выковыванием изделия повышается риск образования в металле трещин и разрывов.

• Прежде чем начать разогрев заготовки до ковочной температуры, металл доводят до показателя в 300 градусов.
• Ковка стали предполагает предварительный равномерный нагрев болванки со всех сторон.

Кстати, до изобретения сварки металлические элементы соединяли меж собой при помощи ковки. В частности, такие кузнечные соединения были применимы к деталям, изготовленным из серебра, железа, меди или бронзы.