ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК ДЛЯ КОВКИ И ГОРЯЧЕЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ

ВИДЫ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

Для ковки и горячей объемной штамповки применяют деформируемые металлы и сплавы, к числу которых относятся углеродистые, легированные и высоколегированные стали, жаропрочные сплавы, алюминий, магний, медь, титан и сплавы на их основе, а также молибден, вольфрам, ниобий и др. Все эти материалы характеризуются относительно высокой пластичностью.

Основной материал для ковки и горячей объемной штамповки — это сталь. Стали классифицируют по химическому составу на углеродистые и легированные. По назначению различаются конструкционные и инструментальные стали, а по способу получения стали делятся на мартеновские, бессемеровские и томасовские. Кроме того, по способу раскисления бывают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Каждый вид стали имеет свои особенности, которые определяют режимы их горячей деформации. Мало- и среднеуглеродистые стали, а также низко- и среднелегированные стали характеризуются высоким запасом пластичности в широком интервале температур при осадке со степенью деформации до 80%, поэтому их относят к высокопластичным металлическим материалам. Стали высокоуглеродистые и высоколегированные допускают деформацию при осадке до 60% и называются материалами средней пластичности. Пластичность сталей зависит не только от содержания углерода и легирующих элементов, но и металлургической природы металла, определяемой его макроструктурой, степенью химической неоднородности, количеством и формой неметаллических включений и окисных пленок, а также газонасыщенностью.

Для повышения качества слитков применяют вакуумирование, а если требуется изготовить высококачественные поковки из высоколегированных сталей и сплавов, то для получения слитков массой до 10 т используют электрошлаковый переплав.

Кроме сталей, для ковки и горячей объемной штамповки применяют алюминиевые, магниевые, медные, титановые сплавы, а также жаропрочные сплавы; основными составляющими элементами последних являются железо, хром, никель, вольфрам, молибден, ниобий, ванадий и др.

Обычно заготовками для ковки и объемной штамповки цветных металлов и сплавов служат прессованные или катаные прутки и слитки.

Стальные заготовки для ковки и объемной штамповки представляют собой слитки, сортовой прокат и блюмы (от англ, bloom, блюмс, блум — полупродукт металлургического производства в виде заготовки квадратного сечения со стороной свыше 140 мм, получаемой из слитков прокаткой на блюминге или из жидкого металла на машинах непрерывного литья).

Слиток служит заготовкой для крупных кованых поковок, масса которых измеряется в тоннах, а минимальная площадь наибольшего поперечного сечения превышает 1200 см2 (диаметр > 390 мм, сторона квадрата > 350 мм). Для объемной штамповки слитки применяются редко.

Слитки из конструкционной стали в зависимости от габаритов изделий отливают массой от 1200 кг до 350 т. Для изделий из легированных сталей слитки имеют меньшую массу. При отливке слиткам придают форму усеченной пирамиды с поперечным сечением круглой, квадратной или многоугольной формы (рис. 1).

Форма стального слитка

Рис. 1. Форма стального слитка

Широкий конец слитка для ковки (прибыльная часть) располагают вверху. Нижнюю часть слитка называют донной, или поддоном. Металл, который при ковке используют для изготовления поковок, располагается между донной и прибыльной частями и называется корпусом слитка. Масса прибыльной и донной частей слитков, отделяемых при ковке, соответственно составляет 18-^20 и Зн-5%. Для легированной стали эти отходы составляют соответственно 30 и 58%. Описанные слитки имеют по сечению и длине неоднородное строение, содержат дефекты литейного происхождения (усадочная пористость, трещины, газовые пузыри, неметаллические включения и т.д.). Кроме того, для слитков характерна дендритная ликвация (химическая неоднородность).

Блюмы (рис. 2) используют в качестве заготовок для средних по массе поковок, у которых площадь поперечного сечения находится в пределах от 130 до 1200 мм2, а габаритный размер варьируется от 140 до 450 мм. Этот вид заготовок применяют также для крупных штампованных поковок. При этом длина блюма может составлять от 1 до 6 м.

Для большинства штампованных поковок, а также мелких кованых поковок в качестве заготовок применяют сортовой прокат с круглым или квадратным поперечным сечением (рис. 3).

Сечение блюма

Рис. 2. Сечение блюма

Сечение сортового проката, применяемого для ковки и штамповки

Рис. 3. Сечение сортового проката, применяемого для ковки и штамповки

Кроме того, для объемной штамповки используется профильный и периодический прокат, а также полосовая заготовка (рис. 4).

Виды сечения катаного металла, применяемого для объемной штамповки

Рис. 4. Виды сечения катаного металла, применяемого для объемной штамповки: а — профильный прокат; б - периодический прокат; в - полосовая заготовка

Таким образом, получение требуемой формы штампованных поковок может быть реализовано через разнообразие формы используемых заготовок.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >