Горячая обработка металла: Горячая обработка металлов – изменение свойств деформацией при температуре выше температуры рекристаллизации
alexxlab | 03.12.2018 | 0 | Разное
Горячая обработка металла
Категория: Санитарно-техническе работы
Горячая обработка металла
Горячую обработку металла, т. е. обработку металла в нагретом состоянии, производят в тех случаях, когда под действием усилий нужно изменить форму металла без разрушения. Такая обработка металла в нагретом состоянии называется ковкой.
При изготовлении санитарно-технических деталей ковка распространена сравнительно мало. Она применяется лишь для изготовления ручного инструмента, средств крепления трубопроводов и нагревательных приборов, а также при выполнении ремонтных работ.
Существует два основных метода ковки: свободная ковка и ковка штамповкой.
Свободная ковка производится с помощью плоских бойков и вспомогательного инструмента, под действием ударов которых металл деформируется и свободно изменяет свои размеры.
При ковке штамповкой металл, деформируясь, заполняет штампы. Размеры поковки ограничиваются стенками штампа.
Свободную ковку можно выполнять на приводных молотах и вручную.
Все основные кузнечные операции при свободной ковке заключаются в обработке нагретого металла ударами бабки молота или ручного инструмента для получения поковок или изделий определенной формы и требуемых размеров.
Основными кузнечными операциями при ковке являются: вытяжка, осадка, загиб, прошивка (пробивка) отверстий, отрубание и сварка.
Перед ковкой металл нагревают. В нагретом состоянии металл становится более пластичным, допуская большую степень деформации без разрушения, и легче поддается ковке.
При нагреве металла, вследствие теплового расширения, размеры заготовки увеличиваются примерно на 1,5%. Следовательно, размеры заготовок в нагретом состоянии, из которых изготовляют детали, должны быть больше на 1,5% по сравнению с требуемыми по чертежу.
Заготовки небольших размеров нагревают в постоянных (стационарных) и переносных кузнечных горнах с механическим дутьем. Большие заготовки нагревают в камерных печах, работающих на различных видах топлива.
Твердое топливо для кузнечных горнов должно содержать минимальное количество серы и фосфора, которые при нагреве могут химически соединиться с металлом и снизить его качество. Для кузнечных горнов следует применять куски угля небольшого размера— до 30 мм в поперечном сечении. Наилучшими сортами твердого топлива являются кокс, древесный уголь и спекающийся каменный уголь—кузнечный.
Степень нагрева стали для ковки зависит от количества содержащегося в ней углерода. Чем меньше углерода в стали, тем выше допускаемая температура нагрева. Например, для стали с содержанием углерода до 0,1% температура нагрева 1200° С, до 0,2% — 1150°С, до 0,3% — 1100°С, до 0,6% — 1000°С. Средняя температура нагрева для ковки 900—1050°С (оранжевый цвет каления).
Чем выше температура нагрева стали, тем она пластичнее и тем меньше требует усилий для ковки.
Чтобы обеспечить высокие механические свойства поковки, процесс ковки желательно заканчивать при температуре около 800 °С.
Не следует допускать чрезмерного перегрева стали. При перегреве стали происходит изменение ее структуры: слияние мелких зерен и образование более крупных. Крупнозернистый металл имеет пониженную прочность и при ковке в нем появляются трещины. Поэтому соблюдение правильной температуры нагрева стали имеет очень большое значение для получения качественной поковки.
Температуру нагрева можно определить по цвету каления стали с точностью ±50°С «на глаз», так как по мере повышения температуры цвет стали меняется. В табл. 1 указаны температуры.цветов каления.
Таблица 1
Температура цветов каления
Небольшой перегрев металла может быть исправлен последующим отжигом. Чрезмерный перегрев металла до температуры, близкой к началу плавления, приводит к окислению и оплавлению зерен. Связь между ними ослабевает и металл теряет прочность. Это явление называется пережогом. При ковке пережженный металл дает трещины или распадается на части. При ударах о металл во все стороны разлетаются огненные брызги. Восстановить прежние качества такого металла невозможно.
При чрезмерном нагреве углеродистой стали, например инструментальной, углерод с поверхности выгорает. Происходит обезуглероживание стали и качество деталей, изготовленных из этих поковок, ухудшается.
При нагреве металл не следует класть непосредственно против отверстия, через которое подается воздух для дутья в горн, так как это вызывает пережог металла.
Санитарно-техническе работы – Горячая обработка металла
прокатка, прессование, волочение, холодная и горячая штамповка листовой формы
19.03.2020
- Что такое обработка металлов давлением
- Виды обработки металла давлением
- Схемы основных категорий металлообработки
Существует большое количество технических вариантов обрабатывания металлических изделий: как ручных, так и автоматизированных (при эксплуатации специального оборудования). Однако несмотря на широкий выбор, простые обыватели и настоящие профессионалы нередко выбирают способ обработки металла давлением. Отличительной чертой пластической деформации является не только изменение формы детали, но и ее физических, механических свойств. Благодаря этому технология активно применяется в разных сферах промышленности и производства. Еще одна причина популярности – таким образом можно значительно повысить производительность и сэкономить расходование сырья, чем при помощи иных аналогичных методик.
ОМД представляет собой изменение параметров и размера заготовок благодаря влиянию на них внешними условиями с дальнейшим сохранением и закреплением полученного результата. Такой эффект достигается за счёт высокой пластичности материалов, поддающихся отделке. После завершения всех рабочих этапов удаётся получить готовое изделие, форма и габариты которого полностью соответствует заявленным заказчиком требованиям. Для увеличения пластичности, перед работой с этим материалом, его прогревают до высоких температурных показателей. Для любой разновидности существуют установленные критерии нагрева, которые имеют четкую зависимость от физико-химических показателей.
Суть обработки металлов посредством давления определяется тем фактом, что атомы при взаимодействии со сторонними факторами обретают тенденцию и склонны принимать иное, устойчиво стабильное положение в кристаллической форме решетке. Важно, чтобы величина этого воздействия была больше допустимого значения пределов металлической упругости. Данный процесс называется пластическая деформация, которая способна изменить не только внешний критерий оценки и габариты изделия, но и его физико-химические параметры. Чтобы обеспечить правильность выполнения с технической точки зрения, нужно обладать профессиональным подходом, иметь необходимое оснащение. Подобрать качественное оборудование легко и удобно в каталоге компании «Сармат».
На основании условий, в которых осуществляется ОМД, специалисты выделяют два направления. Они пользуются примерно одинаковой популярностью на современном рынке, но последняя относится к более инновационной методике. Их отличительными особенностями являются:
- Холодная разновидность, напротив, имеет температурный уровень, ниже рекристаллизации.
- Вид – горячая обработка металлов давлением выбирается при температурных показателях, превышающих баланс нагрева при рекристаллизации материала.
В основе лежит получение заготовки, соответствующей техническому заданию и формату посредством пластической деформации. Доминирующая особенность пластинчатости (в сравнении с упругим аналогом) — это сохранение деформированных форм и параметров после устранения внешних сил, оказывающих влияние. Достижение такого результата объясняется тем, что атомы движутся относительно друг друга на величины, превышающие межатомное расстояние и, после прекращения воздействия на них, не способны вернуться в исходное положение.
Горячая и холодная штамповка металла известна на протяжении многих столетий. Последняя раньше была основным методом изготовления металлической посуды. Это связано с тем, что её отличает быстрота исполнения, отличное качество и доступная стоимость. Такие параметры особенно ценны при массовом производстве и крупном бизнесе, требующем быстрого создания товаров в больших объемах.
Прокатка
Эта разновидность ОМД подразумевает под собой применение двух движущихся валиков, которые обжимают изделие с обеих сторон. Скорость их вращения устанавливается самостоятельно. Целью этой манипуляции является снижение геометрических данных поперечного сечения, а также достижение желаемой конфигурации. Деформация заготовки происходит за счёт трения (толщина минимизируется, а длина и ширина — увеличивается). Данным методом могут обрабатываться металлические листы и ленты, но при условии применения гладких валков. Помимо этого, методика используется при работах с деталями фасонного профиля, но с привлечением ручьевого валка. Типы прокатки металла:
- Продольная — изделие пропускается через движущиеся в разных направлениях валки, из-за чего оно обжимается до толщины расстояния между ними.
- Поперечная — эта разновидность необходима для преобразования материала в форму шара, конуса, цилиндра или друг вращающихся тел. Таким образом изготавливают бесшовные балки и многие строительные предназначения для работы.
- Поперечно-винтовая — в большинстве случаев, она используется для создания и переработки полых заготовок.
Помимо этого, в зависимости от присутствия или отсутствия подогрева, в качестве подготовительного процесса работы, специалисты выделяют холодную или горячую прокатку металла.
Ковка
Данная технология отнесена к категории высокотемпературных способов металлической обработки. Пред тем, как приступить к делу, деталь нагревается до высоких температурных показателей. Температура выставляется и зависит от вида материала, из которого выполнено изделие. Сегодня применяется несколько методов. Важно выделить:
- Ручная — осуществляется руками мастера и применяется по мере необходимости изготовить небольшую партию заказа. Они не ограничены в рабочей зоне, поэтому формируют любое положение в пространстве.
- Штамповки — предусматривают подготовительные работы, в виде помещения заготовки в штамповую матрицу, не позволяющей ей свободно перемещаться. Благодаря этому она полностью повторяет форму матричной полости.
- С применением дополнительного специализированного оснащения (пневматического, гидравлического или паровоздушного).
Метод ковки при обработке металлов давлением, в подавляющем большинстве, выбирается для разовых заказов и мелкосерийного производства. Перед тем как приступить к этой процедуре, деталь разогревается и помещается между двумя ударными положениями молота (бойки). Помимо бойки можно использовать также топор, раскатку или обжимку. Основными ковочными операциями служат:
- Осадка — уменьшение высоты болванки за счёт увеличения площади поперечного сечения.
- Высадка — это, своего рода, осадки. Проведение этого этапа требует наличия оправки (подкладной инструмент).
- Протяжка — увеличение длины посредством снижения площади поперечного сечения.
- Раскатка на оправе — внутренний и внешний диаметр увеличивается, а стенозная толщина уменьшается.
- Пошивка — создание сквозных или глухих отверстий. Рабочим инструментом выступает прошивень, а для отвода необходима выдра.
- Скручивание — поворот определенного участка вокруг продольной оси.
Прессование
Этот вид ОМД подразумевает под собой помещение металлического предмета в специальную форму с дальнейшим выдавливанием через имеющееся отверстие. Эти процессы происходят за счёт мощного пресса и давления, которое способствует выталкиванию. При этом важно помнить, что площадь отверстия не должна превышать площадь сечения используемого изделия. При выполнении этой работы деталь приобретает вид прута, форма и технические свойства которого устанавливаются в зависимости от отверстия. Эта методика отличается простотой и высокой эффективностью. Она часто применяется для оловянных, медных, свинцовых, алюминиевых или цинковых предметов.
На основании того, какой материал используется, прессование металла бывает холодного и горячего типа. Если изделие выполнено из алюминиевого, оловянного, медного или прочего вещества, то оно не нагревается. Если используемые предметы имеют в составе никель или титан, осуществляется нагрев заготовки и рабочего инструмента. Выделяют 2 метода:
- Прямой — выдавливание осуществляется в направление движения пуансона.
- Обратный — перемещается навстречу движениям пуансона.
Использование этой тактики ОМД нередко сокращает срок эксплуатации, в связи с чем рекомендуется периодически наносить на рабочие поверхности минеральные масла, графит, канифоль или жидкое стекло. Несмотря на множество достоинств этой обработки, её главным недостатком считается большой пресс остаток (порядка 20%) в прессовочной камере.
Волочение металла
Главным инструментом, используемым в этой методике, является фильера (или волока). Овальная или фасонная форма пропускается через фильерное отверстие, из-за чего создаётся необходимый профиль с поперечным сечением. Лучший пример исполнения этой техники — это создание проволоки, подразумевающее протягиванием заготовки с большим диаметром через несколько фильеров. В результате этих действий происходит его превращение в изделие нужного размера. Технология пользуется спросом при необходимости получения деталей маленького диаметра, создании фасонных профилей, производстве тонкостенных труб и калибровки.
Материалом для волоки может быть инструментальная сталь, металлокерамический сплав или технический алмаз (при тонкой проволоке). Целью этой техники служил уменьшение трения, повышение стойкости инструментария и улучшение отвода тепла.
Существует несколько разделений волочения по разным критериям. Одной из них является:
- Сухое — в случае привлечения мыльной стружки.
- Мокрое волочение предполагает работу с мыльной эмульсией.
Также к основным категориям обработки металлов давлением на практике относятся следующие разновидности:
- Однократное — осуществляемся единственным проходом.
- Многократное — требует более одного прохода, благодаря чему осуществляется постепенное снижение поперечного сечения.
Объемная штамповка
Это технологический процесс, в результате которого происходит пространственное изменение различных объемных заготовок, имеющих простейшую геометрическую конфигурацию (цилиндрическую, призматическую и т.п.), для того, чтобы изготовить из них детали гораздо более сложной формы. Такой эффект реализуется посредством специального штампа. Исходя из конструктивной реализации, эта методика делится на 2 основных вида:
- Открытая — даёт возможность не придерживаться весовой точности. В ней предусмотрен зазор, расположенный между их движущимися элементами, куда отправляется лишний объём материала. Работая с открытым типом, необходимо удалить облой, который формируется по контуру.
- Закрытая — эта холодная и горячая обработка металлов под давлением не имеет специальных отверстий, а создание изделия проводится в ограниченном пространстве. Но важным условием является грамотный расчёт габаритов (вес и объём).
Листовая
Исходя из ожидаемого результата, эта разновидность ОМД делится на:
- Разделительную — включает в себя пробивку, отрезку и вырубку.
- Формообразующую — состоит из таких элементов, как чеканка, а также гибка и раздача и т.д.
При работе с этой методикой требуется гидравлический пресс или кривошипно-шатунный. Главной деталью этого оборудования считается штамп из матричных элементов и пунсона. Отличительной особенностью метода является отсутствие необходимости обрабатывать в дальнейшем. Для обеспечения высококачественного эффекта, применяемые детали должны иметь высокую точность.
Сегодня самым популярным и распространенным способом обработки является штамповка листового металла под давлением. Она пользуется спросом среди большинства промышленных отраслей, что значительно расширяет область применения. С ее помощью производятся как небольшие элементы радиоэлектронных аппаратов, так и кузова автомобилей и иных транспортных средств.
Комбинированная
Эта разновидность ОМД актуальна при возникновении необходимости одновременного использования нескольких технологий. Комбинировать можно любые доступные на сегодняшний день методы. Их определение зависит от конечной цели, желаемого результата и текущего технического оснащения. На практике комбинирование проводится достаточно часто, так как это дает возможность создавать более сложные формы и конфигурации.
На практике используется схема прокатки, которая позволяет оптимизировать производственный процесс и ускорить обработку. Благодаря высокому уровню пластичности используемого в производстве сырья, выбор наиболее подходящей технологии проходит исходя из конечной цели изготовителя. Показатели способствуют созданию продукта необходимых размеров, заданным показателям или конкретным тех.заданиям. Максимальное количество промышленных отраслей задействуют в своем рабочем процессе разнообразные методы и технологии. При этом учитываются такие обязательные факторы, как общие условия, при которых проводится изготовление и направление деятельности предприятия.
Работа с металлическими изделиями — это сложный, кропотливый и длительный процесс, требующий ответственного подхода. Для достижения желаемого и технически верного результата обязательно требуется привлечение специалистов и оборудования. Добиться этого в домашних условиях практически невозможно, поэтому крайне важно обратиться в проверенную фирму, которая сможет предоставить достаточное количество оборудования, способного удовлетворить требования заказчика. Компания «Сармат» обладает этими возможностями, позволяя реализовать самые сложные задумки.
Горячая обработка – это… Что такое Горячая обработка?
Ручная горячая ковка
- Горячая обработка
- Hot working — Горячая обработка.
(1) Пластическая деформация металла при такой температуре и степени деформации, при которых рекристаллизация происходит одновременно с деформацией без какого бы то ни было наклепа. Также упоминается как горячая ковка и горячее формирование. (2) Управляемая операция для формирования заготовки при температурах выше температуры рекристаллизации.
(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО “Профессионал”, НПО “Мир и семья”; Санкт-Петербург, 2003 г.)
.
Смотреть что такое “Горячая обработка” в других словарях:
ГОРЯЧАЯ ОБРАБОТКА — метод изготовления металлических деталей или заготовок к ним без снятия стружки, при помощи давления или удара, причем для увеличения пластичности заготовки нагревают до высокой температуры. К Г. О. относятся кузнечное производство (осадка,… … Морской словарь
горячая обработка — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN hot working … Справочник технического переводчика
горячая обработка — 3.9 горячая обработка: Пластическая деформация металла при температуре выше температуры рекристаллизации. Источник: ГОСТ Р 51365 99: Оборудование нефтепромысловое добычное устьевое. Общие технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
обработка металлов давлением — [metal working (mechanical working), shaping] совокупность технологических процессов, в результате которых под действием внешних сил металлическая заготовка формоизменяется без нарушения сплошности и практически изменения объема только за счет… … Энциклопедический словарь по металлургии
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ — [metal working (mechanical working), shaping] совокупность технологических процессов, в результате которых под действием внешних сил металлическая заготовка формоизменяется без нарушения сплошности и практического изменения объема только за счет… … Металлургический словарь
обработка деформационно-термическая — ДТО Совокупность операций горячей обработки давлением и термической обработки сталей и сплавов, совмещенных в одном непрерывном технологическом цикле, например, в линии стана горячей прокатки. ДТО отличается тем, что повышение в результате… … Справочник технического переводчика
Горячая деформация — деформация кристаллического материала при температуре рекристаллизации или несколько выше. Горячая деформация характеризуется таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всём… … Википедия
горячая пластическая деформация — Обработка металлов давлением в области температур, при которых процессы возврата (рекристаллизации) протекают одновременно с самим деформированием. Температура нагрева заготовки, как установил академик А.А. Бочвар, должна быть не ниже 0,4 от… … Справочник технического переводчика
Горячая сушка лакокрасочного покрытия — – сушка лакокрасочного покрытия с применением принудительного нагрева. [ГОСТ 28246 2006] Рубрика термина: Общие, краски Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ГОРЯЧАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — обработка металлов давлением (ковка, прокатка и т. п.) после нагрева заготовки до темп ры, при к рой релаксац. процессы протекают одновременно с самим деформированием. В этом случае деформация может продолжаться непрерывно, т. к. снимается… … Большой энциклопедический политехнический словарь
оборудование для горячей ковки своими руками
Горячая ковка металла один из самых древних способов обработки металла. И надо отметить этот способ обработки металла не потерял актуальности до сих пор. Более того, можно смело утверждать, что горячая ковка переживает новое рождение.
Ручная горячая ковкаПричиной тому новое оборудование и методы обработки горячего металла, которые стали применять при работе с деталями.
Горячий метод ковки
Горячая ковка обеспечивает изготовление оригинальных и зачастую индивидуальных изделий. Металл необходимо разогреть до температуры порядка 1000 °C. При таких температурах, стальные заготовки теряют свою прочность, но зато приобретают повышенную пластичность и это позволяет мастерам кузнечного дела выполнять самые разные детали, которые затем применяют и в производстве, и в украшении интерьера.
Для выполнения горячей обработкой заготовки необходим следующий минимальный набор оборудования:
- печь;
- наковальня.
- Наковальня для ковки металла
- Муфельная печь
Кроме этого мастеру потребуется определенное количество инструмента и приспособлений – молотки, молоты, щипцы, прижимы и пр.
Процесс работы с горячим металлом
Процесс работы с горячим металлом можно условно разделить на следующие основные операции:
- Разделение заготовки на части определенного размера.
- Обработка заготовки с наружной поверхности, такую операцию называют прорубка.
- Получение чернового варианта заготовки. Для этого мастер должен отсечь от нее лишний материал.
- Вытяжка – это удлинение заготовки путем уменьшения ее поперечного сечения.
- Пробой отверстий разной формы, для этой операции применяют специальный инструмент или отверстия уже проделанные в наковальне.
- При необходимости мастер в состоянии придать заготовке необходимый изгиб. Эта операция может выполняться и с применением шаблона, и без него.
Мастер чеканки по металлу
Надо отметить это далеко не полный список операций, которые выполняет кузнец во время работы над деталью. В любом случае, завершающая операция – отделочная. То есть во время ее выполнения можно создавать надписи, рельеф и чеканку и пр.
Выбираем металл
Заготовки, которые подвергают горячей ковке металла, должны быть изготовлены из таких материалов, которые при определенной температуре получают высокую пластичность, при некотором снижении прочностных параметров.
Для получения изделий по технологии горячей ковки вполне допустимо применять такие металлы как стальные, алюминиевые, медные сплавы. Широко применяют латунь марки Л90, Л80 и пр. Наибольшей популярностью заслуженно пользуются такие материалы как сплав железа с углеродом. Этот сплав (сталь) обладает прочностью, которая возрастает по мере роста объема углерода. Но с другой стороны при насыщении его углеродом сталь может потерять пластичность и ковкость.
- Титан
- Внешний вид титановых сплавов
В середине ХХ века, перед производственниками встали задачи по обработке титана и его сплавов. Они были решены после того, как были разработаны технологии по горячей ковке и штамповке этого материала.
Какие для ковки нужны инструменты
Ключевыми инструментами, применяемыми при горячей ковке являются молот, щипцы и некоторые другие.
Инструменты для горячей ковки
Ковка заготовок выполненных из стали требует от мастера определенных навыков и знаний в части термической обработки металлов. Все дело в том, что если заготовки передержать в горне, то последующая ковка может привести к образованию некоторых дефектов, например, трещины.
Если нагрев произведен до строго определенной температуры, например, 1 000 °, то применение специального кузнечного инструмента позволяет выполнять контролируемое изменение размеров и формы металла.
Для достижения необходимой температуры заготовки применяют горн или муфельную печь. Для повышения ее эффективности некоторые мастера устанавливают системы дополнительной подачи воздуха.
Наковальня — ключевой инструмент
Наковальня, как правило, выполняется в заводских условиях, так как в домашних условиях практически невозможно обработать кусок стали марки 45Л весом от 70 до 250 кг. Именно такие наковальни выпускает отечественная промышленность. Для работы с небольшими заготовками применяют ж/д рельс марки Р65.
Кстати, конструкции наковален определены в серии ГОСТ.
Кроме описанного оборудования в кузне должен находиться набор инструмента, включающий в себя:
- молотки разной массы и формы бойка;
- клещи с разной длиной рукоятей и формы губ;
- различного вида прижимы и пр.
Надо учитывать и то, что процесс охлаждения чаще всего выполняют непосредственно в кузне, для этих целей в помещении мастерской устанавливают емкость с жидкостью для охлаждения разогретой заготовки.
- Процесс охлаждения заготовки при горячей ковки
- Емкость с жидкостью для охлаждения разогретой заготовки
Довольно часто в кузне можно встретить сварочный аппарат. На самом деле, сварку можно выполнить и с применением кувалды и при соблюдении определенных температурных режимов. Но это весьма трудоемкий и длительный процесс, поэтому многие мастера применяют традиционную электродуговую сварку. Другими словами, набор оборудования, который устанавливается в современной кузнечной мастерской, способен обеспечить полный производственный цикл, начиная от разработки эскиза и заканчивая сборкой готового изделия.
Достоинства и недостатки горячей ковки
Ковка металла, как впрочем, и любая другая технология обработки, обладает положительными и отрицательными свойствами. К первым можно смело отнести получение улученных механических свойств, особенно если сравнивать поковки с литьем.
Горячая ковка крупногабаритных изделий
Ковка позволяет обрабатывать заготовку с такими – габаритно-весовыми параметрами масса от 250 тонн, длина может быть от 10 метров и более.
При обработке разогретого металла в ручном или автоматическом режиме нет необходимости в прикладывании больших мускульных усилий.
Кузнечный труд может быть относительно легко автоматизирован и это приводит к снижению затрат на производство.
С другой стороны горячая ковка не самый производительный способ обработки металла. Кроме этого после такой обработки металла заготовка будет подвержена большому объему механических работ.
Горячая ковка металла своими руками
Действительно горячая ковка металла не самый сложный способ обработки деталей и при довольно небольших затратах можно организовать собственное кузнечное производство полного цикла.
В качестве сырья часто применяют пруты квадратного и круглого сечения, чушки и другие формы металла.
Так как кузнечный горн, довольно сложное и затратное оборудование, вместо него все чаще применяют муфельные печи. Они занимают меньшее количество производственной площади и вызывают меньше хлопот по установке и обслуживанию. Устройства этого типа более качественно поддерживают заданную температуру, контроллер управления позволяет выставлять временные границы нагрева и определять его скорость.
Использование муфельных печей позволяет достичь ровного прогрева заготовок до нужного состояния.
Как уже выше отмечалось в качестве наковальни можно использовать кусок тяжелого рельса.
Горячая обработка – металл – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Горячая обработка – металл
Cтраница 1
Горячая обработка металлов давлением производится при температурах выше температуры рекристаллизации. Пластическое деформирование и в этом случае вызывает сдвиги и упрочнение, но упрочнение устраняется рекристаллизацией под действием теплоты обрабатываемой заготовки. [1]
Горячая обработка металлов давлением в зоне установленных температур снижает сопротивление деформированию примерно в 10 – 15 раз по сравнению с обычным холодным состоянием. Таким образом, при обработке давлением необходимо соблюдать определенный температурный интервал, зависящий от вида и химического состава сплава. По этой диаграмме устанавливают интервал температур обработки давлением той или иной марки углеродистой стали. Из диаграммы видно, что стали с меньшим содержанием углерода обрабатываются давлением при более высоких температурах, а стали с повышенным содержанием углерода – при несколько пониженных температурах. Все примеси, входящие в сталь, ведут к понижению температур обработки давлением. [2]
Горячая обработка металла в Р – фазе затруднительна, так как она мало пластична и существует в узком температурном интервале. Поэтому, с точки зрения технологии производства, гораздо большими преимуществами обладают а – и у-фазы урана. Фаза очень мягка; это объясняется тем, что она имеет простую кубическую объемноцентрированную решетку и существует в области высоких температур. [4]
Горячая обработка металлов давлением ведется при температурах, составляющих 0 6 – 0 8 от абсолютной температуры плавления. [5]
Горячую обработку металлов давлением проводят при температуре выше температуры рекристаллизации. Пластическая деформация и в этом случае вызывает сдвиги и упрочнение, но упрочнение устраняется рекристаллизацией. [6]
Режимы горячей обработки металлов и сплавов заданного химического состава давлением определяются в основном температурой, скоростью и степенью деформации, которые влияют в процессе деформирования на механические характеристики. В связи с этим большое значение в практике технологических и конструкторских расчетов имеют правильный выбор механических свойств металлов и сплавов при горячей обработке давлением, а также определение напряжений в деталях и конструкциях машин, работающих в высокотемпературных условиях. [7]
Ковка-вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Из всего многообразия процессов, выполняемых ковкой, в электромашино – и трансформаторостроении нашли применение: свободная ковка заготовок небольшой массы ( до 300 – 500 кг), радиальная ковка, поперечно-клиновая прокатка. [8]
При горячей обработке металлов давлением лучше применять негорящие смазки, соляные составы и др. При холодной обработке металлов давлением применяют жидкие смазки, смазывающие пасты, специальные покрытия. Жидкие смазки и пасты могут состоять из минеральных масел, наполнителей, активизаторов и др. Наполнители: мел, тальк, древесная мука, дисульфид молибдена и др. улучшают смазывающие свойства смазки, препятствуют выдавливанию смазки с поверхностей трения. Активизаторы, например олеиновая и стеариновая кислоты, улучшают смазывающие свойства масел. [9]
При горячей обработке металла давлением чем больше переходов, тем больше охлаждается металл. При охлаждении сопротивление металла повышается, следовательно, повышается и расход энергии на деформацию. Чем больше переходов, тем меньше деформация при каждом переходе и меньше тепловой эффект пластической деформации, отчего сопротивление деформаций еще больше повышается. [10]
При горячей обработке металлов давлением температура нагрева зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от способа обработки и свойств металла. Так, прокатку ведут при более высокой температуре, чем ковку и штамповку. Температурный интервал нагрева выбирают по диаграмме состояния сплава. [11]
При горячей обработке металлов давлением и резанием адгезионное взаимодействие между инстр
Горячая обработка металла 6 букв
Похожие ответы в сканвордах
Вопрос: Тоже, что и прокатка
Ответ: Прокат
Вопрос: Металлические изделия определенного профиля, изготовленные прокаткой
Ответ: Прокат
Вопрос: Тоже, что и кинопрокат
Ответ: Прокат
Вопрос: Сдача чего-нибудь во временное пользование за плату
Ответ: Прокат
Вопрос: Само пользование
Ответ: Прокат
Вопрос: Металлические изделия определенного профиля, изготовленные путем обжима между валами в особых станах
Ответ: Прокат
Вопрос: Металлическое изделие определенного профиля
Ответ: Прокат
Вопрос: Предоставление чего-либо во временное пользование за плату
Ответ: Прокат
Вопрос: Продукция прокатного производства
Ответ: Прокат
Вопрос: Профильное изделие из металла
Ответ: Прокат
Вопрос: В металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки
Ответ: Прокат
Вопрос: Временное пользование чем-либо за плату
Ответ: Прокат
Вопрос: Горячая обработка металла
Ответ: Прокат
Вопрос: Младший “коллега” аренды
Ответ: Прокат
Вопрос: Процесс изготовления труб
Ответ: Прокат
Вопрос: Металлоизделия
Ответ: Прокат
Вопрос: “Аренда” автомашины
Ответ: Прокат
Вопрос: Аренда инвентаря
Ответ: Прокат
Вопрос: Взятая на время вещь
Ответ: Прокат
Вопрос: Вид аренды
Ответ: Прокат
Вопрос: Вещь, взятая на время
Ответ: Прокат
Вопрос: Эксплуатация кинофильма
Ответ: Прокат
Вопрос: Металлопродукция
Ответ: Прокат
Вопрос: Металл из стана
Ответ: Прокат
Вопрос: Аренда машины
Ответ: Прокат
Вопрос: “Аренда” автомобиля
Ответ: Прокат
Вопрос: Выжатый на валках металл.
Ответ: Прокат
Вопрос: Труба, рельс, двутавр.
Ответ: Прокат
Вопрос: Взятие на время
Ответ: Прокат
Вопрос: Временное пользование
Ответ:
Обработка металла давлением: Все способы и секреты
Один из технологических способов обработки металла — воздействие на него давлением. Особенность данного процесса — меняется внешний вид продукта и его физические свойства. При воздействии давлением увеличивается производительность.
Разные формы пластической деформации используются на современном производстве, для получения как окончательных деталей, так и исходного материала.
Основы процесса обработки давлением металла
Процедура опирается на физические свойства металла безвозвратно изменять свою форму под давлением внешней нагрузки без разрушения. Это основано на механическом свойстве атомов менять свое стабильное состояние на новое при воздействии сил, которые превышают упругость самого металла.
Обработка проводится горячим и холодным способом. При горячем методе температура заготовки выше, чем показатель рекристаллизации.
При холодном методе давление производится при показателях температуры ниже, чем у рекристаллизации.
Применяется несколько процессов воздействия на металл давлением:
- волочение;
- воздействие прессом;
- ковочный процесс;
- прокатный станок;
- объемный вариант штамповки;
- листовой метод;
- комбинированные методы.
Каждый из них отличается многими нюансами.
Прокатка
Для прокатки используется вращательный инструмент — валка. Заготовка втягивается в зазор между валками и приобретает необходимую форму детали. Прокатка имеет несколько разновидностей:
- Продольная: один из самых распространенных методов прокатки.
- Поперечная: заготовка в таком методе не делает поступательных движений.
- Поперечно-винтовая: средний вариант обработки между двумя методами обработки.
Последняя разновидность чаще применяется для изготовления полых заготовок. Прокатка является одним из наиболее широко применяемых методов создания металлических заготовок давлением. При помощи данного процесса получают: балки, рельсы, листы, прутковый материал, трубы.
На производстве несколько валков, соединенных в станину, получается клеть. Всем известный станок проката — это несколько клетей, которые имеют соединения. На прокатных станах используется, и горячий, и холодный метод обработки металла.
В зависимости от готовой продукции, которую выпускает прокатный стан, их делян на: листопрокатные, трубопрокатные, рельсобалочные, а также специальные.
Такие станки подразделяются на то, сколько валков расположено в нем.
Важно знать: Новые и старые способы резки металла
Волочение
В данном метода обработки применяется принудительное пропускание профиля (круглого или фасонного) через фильеру. Ее еще называют волокой. Волока изготавливается из твердых сплавов, а также инструментальной стали и алмазов. Таким образом, изготавливается проволока.
При этом толщина и ширина сечения должны иметь соотношение не больше 20. В таком процессе через несколько фильер протягивается заготовка большого диаметра. Процесс волочения так же разделяется на виды.
- По типу волочения: сухое или мокрое. При мокром волочении используется мыльная эмульсия, а при сухой обработке давлением применяется емкость с мыльным раствором.
- Много- и однониточное волочение. Многониточное волочение допускает протягивание 8 одновременных заготовок.
- По обработке поверхности: чистовое или черновое. Чистовое волочение используется как оканчивающая процедура, а черновой вариант является заготовительным.
- По температурным показателям: холодный и горячий вариант.
- По числу обработки: однократное или многократное. Считается по количеству протягиваний полосы через станок.
При помощи данной технологической процедуры получается проволока до 8 мм в диаметре. Волочение полых конструкций помогает произвести тонкостенные трубы небольшого диаметра.
См.также: Токарные резцы по металлу
Прессование
Это процедура выдавливания давлением металла через отверстие матрицы. В качестве стартового материала для прессования используют заготовки, предварительно обработанные на прокатном станке. Детали получаются самого разного сечения. При помощи прессования в промышленных масштабах изготавливают:
- пруты в диаметре 0.5-20 см;
- трубы в диаметре до 80 см и толщина стенок до 8 мм.
Различия прессования только по методу: прямой и обратный.
При такой процедуре используются в качестве необходимого материала алюминий, медь, магний, титановые сплавы. При прямом варианте следует разогреть заготовку и выложить ее в углубление пресса.
На одной из сторон контейнера расположена матрица с отверстием для выхода материала, которое имеет круглое сечение. С противоположного конца расположен пуансон и пресс-шайба. При таком методе к концу прессования в контейнере остаются пресс-остатки. Они не участвуют в процессе обработки давления металлом.
Обратный вариант обработки заготовок. При таком варианте в контейнер входит полый пуансон, оканчивающийся матрицей. Пуансона давит на приготовленный список, а через матричное отверстие выходит металл.
Отходы по умолчанию меньше, чем при прямом варианте обработки — на 10%. Но из-за сложной конструкции станка, этот метод применяется реже, чем прямой.
Технология процесса имеет следующий алгоритм:
- Подготавливают начальный материал в виде слитка или заготовки. Для этого удаляют все дефекты, разрезают на определенные участки.
- Разогрев материал в электрической или плавильной печи.
- Размещение нагретого материала непосредственно в контейнер.
- Вывод материала через матрицу.
- Доработка металла — резка, избавление от дефектов, правка.
При соблюдении технологического процесса можно добиться 80% выхода готовой продукции.
Ковка
Это один из самых древних методов обработки металла. Первые известные человечеству кузнецы работали еще 6 тысяч лет назад. Сейчас ковка применяется на всех видах производства.
По сути, ковка — это обработка материала нагретого до ковочной температуры. Есть и варианты холодной ковки. На данный момент существует 3 вида ковки:
- Свободная, при которой нет ограничения по формам материала. Сюда же относятся и ручные варианты ковки.
- Машинная — используется с массовой, тяжелой промышленности. Масса механизированного молота до 5 тонн.
- Штамповка — используется для массового производства.
Кузнечный очаг на современном производстве имеет несколько вариаций:
- установленное оборудование;
- мобильные варианты;
- закрытое или открытое;
- топливные;
- с электрическим разогревом;
- жидкостные, твердотопливные и газовые;
- по месту подачи воздуха: через боковые сопла или через центральное.
Наиболее распространённые кузнечные операции:
- Осадочные — уменьшает высоту заготовки и увеличивает ее поперечное сечение.
- Неполная осадка, при которой следует сделать утолщение.
- Протяжка — операция по удлинению заготовки.
- Обкатка — придача заготовке форме цилиндра.
- Образование кольцевой заготовки.
- Выработка широкой заготовки при помощи разгонки.
При ковке важно контролировать температуру, которая напрямую устанавливается в зависимости от твердости материала. Мелкие детали производят ручной поковкой, а средние и крупные — машинной.
Объемная штамповка
Под этой процедурой используется пластическая деформация материала по перераспределению материала на первичном продукте. При этом изменяется простая геометрическая конфигурация на более сложный вариант. Рабочий инструмент — штамп, форму которого получает деталь.
Холодная объемная штамповка проводится без разогрева детали. Этим методом выпускаются надежные детали и механизмы, применяемые в ответственных агрегатах. Штамповка осуществляется без рекристаллизации металла и со значительным упрочнением исходного материала. Но есть и недостаток у данного метода: детали изнашиваются на порядок быстрее.
Горячая объемная штамповка производится при температуре +200°С -1300°С. Начальный материал разрезан на отдельные части, которые по размеру равны будущим готовым деталям. По физическим свойствам эта процедура схожа со свободной ковкой. Отличие только в использовании штампов, которые позволяют достичь сложной конфигурации.
При горячем штамповании используется штамп из матрицы и пуансонов. При этом матрицы статичны, а пуансоны — подвижные. Штампы для горячего штампования бывают:
- закрытыми, когда поверхность разъема находится по периметру поковки;
- открытая, когда поверхность располагается под прямым углом к направлению штамповки.
Открытые штампа более просты в обращении, но могут привести к образованию заусениц на детали. Если используется штамп закрытый, то заусениц не будет, но такой станок не обладает универсальностью.
Листовая штамповка
Это вторичный вариант обработки после прокатки. В качестве исходного материала используются листы, полосы, а также ленты. Процесс проходит на кривошипных или гидравлических прессах. Листовая штамповка предусматривает два вида процедур:
- создающие форму;
- разделяющие.
При использовании листовой штамповки изготавливаются детали, которые имеют высокую точность. Практически все детали микроэлектроники произведены именно таким методом обработки давлением.
Эта процедура давно автоматизирована и штампует детали на скорости до нескольких сотен в минуту. При этом расход материала очень маленький.
Комбинированные методы
Если комбинировать несколько методов обработки металла давлением, то в конечном результате можно получить конечный продукт, который лучше отвечает всем требованиям, необходимым для его эксплуатации.
Одним из комбинированных методов является применение помимо давления еще и сварки. Это позволяет процесс удешевить и упростить, а в итоге получить деталь с заданными характеристиками.
Важно! При использовании данного метода необходимо помнить, что место сварки (шов) может стать слабой частью конструкции.
При совмещении в одном штамповочном переходе обжима и вытяжки можно без проблем уменьшить диаметр конечного продукта. Можно добиться и смены толщины заготовленного продукта в процессе деформации.
Если комбинировать холодный и горячий метод обработки давлением, то легко добиться более высокой прочности за счет холодной деформации.
При влиянии на металл давления используются технологические процессы, основанные на простых законах физики. При этом значительно повышается производительность, а также конечные качества изготавливаемой детали. Есть несколько видов обработки металла давление.
Прежде всего, методы могут быть горячие и холодные, которые зависят от разницы температур между рекристаллизацией и материалом. Это помогает выпустить самые разные детали, по форме, толщине, прочности и эксплуатационным качествам.
При этом самым первым методом воздействия на металл при помощи давления является обыкновенная ковка, которая появилась вместе с выплавкой металла и позволила людям производить надежные орудия труда.
Что такое горячая обработка металла?
Конечной целью горячей обработки металла является изготовление металлических компонентов требуемой структурной ориентации и геометрической формы. Для обработки металла применяются методы горячей и холодной обработки.
Однако горячая обработка отличается от холодной обработки тем, что конечный продукт горячей обработки является более пластичным и менее твердым. Во время горячей обработки в металле не возникает внутренних напряжений, в отличие от процесса холодной обработки.
Процесс горячей обработки металла и применение
Процесс горячей обработки металла представляет собой пластическую деформацию при высокой температуре (выше точки перекристаллизации металла). Перекристаллизация происходит одновременно с деформацией при горячей обработке металлов.
Рекристаллизация – это явление, происходящее при достаточно высоких температурах, когда рост новых зерен в структуре металла ускоряется, и полученный металл полностью состоит только из новых зерен.
Температура горячей обработки металла зависит от температуры перекристаллизации этого металла, например, для углеродистой стали требуется температура выше 1000 ° C (1832 ° F) для горячей обработки.
Во время обработки горячим металлом искаженная структура зерна и деформационное упрочнение, вызванные деформациями, быстро устраняются из-за образования нового деформируемого зерна (результат перекристаллизации). Максимальная температура горячей обработки металла установлена на 50 ° С ниже его температуры плавления.
Если металл обрабатывается при температуре, близкой к температуре плавления, или близкой к ней, он деформируется на куски во время деформации (известной как горячее сжатие).
Операции по горячей обработке металла выполняются в количестве одновременных этапов. На первом этапе металл нагревают до температуры перекристаллизации. После этого промежуточные температуры (горячая обработка) и конечные температуры устанавливаются так, чтобы получить продукт, содержащий максимальное количество мелких зерен.
Температура окончательной обработки поддерживается чуть выше температуры рекристаллизации металла, и деформация, произведенная на последнем этапе, является относительно большой для поддержания мелкого размера рекристаллизованного зерна.
Применение горячей обработки металлов включает горячую прокатку, ковку, экструзию и горячую вытяжку. Изделия из углеродистой стали и нержавеющей стали прокатывают для формирования тонких пластин и прессуют для получения желаемых форм.
Горячая обработка используется для изменения формы железа и стали без разрушения и использования чрезмерной силы. Преимущество горячей обработки заключается в том, что она не дает деформационного упрочнения; поэтому нет увеличения твердости и предела текучести.
Горячий прокат
Горячая прокатка – это наиболее эффективный метод формования металлов в листы и пластины путем пластической деформации с использованием сжимающих напряжений двумя или более последовательными роликами, сжимая металл до желаемой толщины.Он используется в производстве листов, рельсов, структурных сечений, плит и т. Д.
Горячая прокатка, в отличие от холодной прокатки, сохраняет пластичность конечного продукта. Горячую прокатку проводят при обычно высоких температурах 950-1000 ° C (1742-1832 ° F). Поверхность горячего металла окисляется на воздухе, что приводит к образованию накипи и плохо обработанной поверхности.
Горячекатаный продукт дополнительно обрабатывают (протравливают) и подвергают холодной прокатке, чтобы обеспечить лучшее качество поверхности.Ниже представлен процесс горячей обработки (прокатки) металла.
Горячая ковка
Ковка является одним из старейших методов работы и может выполняться в горячем, теплом и холодном режимах. Однако горячая ковка наиболее распространена. Во время горячей ковки металл пластически деформируется при повышенных температурах (выше температуры рекристаллизации) в желаемые формы путем нанесения последовательных ударов или непрерывного сжатия.
Ковка подразделяется на ковку в закрытой и открытой ковке.При ковке в закрытой штамповке горячий металл сжимается между двумя или более половинами матрицы для получения желаемой формы.
Металл пластически перетекает в полости, сформированные внутри матрицы, и изменяет форму матрицы. Оборудование, используемое во время горячей ковки, включает гидравлические и механические прессы. В противоположность этому, при открытой горячей штамповке деформация формы достигается за счет относительного перемещения заготовки к участкам матрицы.
Открытая матрица может производить шпиндели, полые цилиндры, шайбы в дополнение к базовой форме (круглые, квадратные, шестиугольные прутки и т. Д.).) товары.
Автоматическая горячая ковка обеспечивает эффективное массовое производство деталей. Производительность варьируется от 180 до 200 деталей в минуту для стальных прутков длиной до 7 метров. Во время автоматической горячей ковки горячекатаные стали нагревают до 1200 ° C (2192 ° F) за 60 секунд с использованием индукционных катушек большой мощности.
Затем металл пропускают через рулоны и разрезают на мелкие кусочки, пропуская его через последовательные стадии формования
Горячая экструзия
Горячая экструзия одного из процессов горячей обработки металла осуществляется при температуре выше рекристаллизации материала (1200 ° C / 2192 ° F), чтобы предотвратить его упрочнение при охлаждении.Процесс может производить длинные прямые металлические детали различного поперечного сечения и формы, такие как круглые, прямоугольные, L-образные, Т-образные, трубы и т. Д.
Во время процесса горячей экструзии стержень или металл вынужден проходить через замкнутая полость с использованием сжимающей силы. Давление колеблется в пределах 30-700 МПа (4400-101 500 фунтов на квадратный дюйм).
Вернуться к производственной инспекции
Считаете ли вы эту статью полезной? Нажмите внизу кнопки лайков и G + 1!
горячего металла – это … Что такое горячего металла?
горячая холодная обработка – металлообработка при значительном нагревании, но ниже температуры, при которой металл рекристаллизуется: форма холодной обработки. [‡ 1960 65] * * *… Universalium
горячая холодная обработка – металлообработка при значительном нагревании, но ниже температуры, при которой металл рекристаллизуется: форма холодной обработки. [‡ 1960 65]… Полезный словарь английского языка
Набор горячего металла – Часть серии по истории печатной продукции Woodblock p… Wikipedia
Hot Fuzz – Не путать с Hot Fuss.Горячий пух… Википедия
Hot Wheels – это марка игрушечного автомобиля, отлитого под давлением, представленного американским производителем игрушек Mattel в 1968 году. Он был основным конкурентом Johnny Lightning и Matchbox до 1996 года, когда Mattel приобрела права на бренд Matchbox у Tyco. Оригинал, а теперь и знаменитый… Википедия
Металлоорганические каркасы – Металлические органические каркасы представляют собой кристаллические соединения, состоящие из ионов металлов или кластеров, координированных часто часто жесткими органическими молекулами с образованием одно-, двух- или трехмерных структур, которые могут быть пористыми.В некоторых случаях поры стабильны до…… Википедия
Комитет по горячим соусам, часть вторая – Выпущен студийный альбом Beastie Boys 27 апреля 2011 года… Wikipedia
Metal Gear Solid: Peace Walker – Обложка Peace Walker, выпущенная в Северной Америке, Океании и некоторых частях Европы. Разработчик (и) Kojima Productions Bluepoint Games (HD-порт)… Википедия
Металлическая лихорадка – Классификация и внешние ресурсы ICD 10 T59.9 ICD 9 987,8 Металлическая лихорадка, также известная как медь основателей, медные встряски… Wikipedia
Металлическое сердце – Альбом Par Accept Sortie 1985 Регистрация 1984 г. Durée 39:38 Жанр Производитель тяжелых металлов Дитер Диркс… Wikipédia en Français
Ассоциация производителей металлоконструкций – Ассоциация производителей металлоконструкций (MBMA) была основана в 1956 году и занимается проектированием и строительством металлоконструкций на невысоком рынке нежилых зданий.Некоммерческая торговая организация, штаб-квартира MBMA… Wikipedia