Разность температур металла между начальной и конечной температурой
ковки называется температурным интервалом ковки.
Для ковки нужна такая температура нагрева металла, при которой металл
будет обладать высокими пластическими свойствами не только в начале, но
и в конце ковки. Из этого следует, что металл лучше нагревать до более
высоких температур, так как с повышением температуры пластичность
(ковкость) металла увеличивается. С другой стороны, явления пережога
металла ограничивают возможность повышения температур нагрева. Во
избежание пережога температура нагрева для ковки должна быть на 180—200°
ниже температуры, при которой происходит пережог металла. Металл,
нагретый до 1100—1280° (в зависимости от марки стали), приобретает
крупнозернистое строение. Однако при ковке зерна раздробляются и
становятся мельче. Если температура, при которой закончили ковку,
высокая (свыше 900°), то в процессе остывания металла на воздухе зерно
снова будет расти; остывшая поковка будет иметь крупнозернистое строение
и пониженные механические свойства. Если закончить ковку стали при
низкой температуре (ниже 900°), то при остывании поковки зерна из-за
низкой температуры расти не будут. Поэтому остывшая поковка будет иметь
мелкозернистое строение и повышенные механические свойства.
Таким образом, если ковка металла закончена в интервале температур
900—700° (в зависимости от марки стали), то зерно в поковке получится
мелкое, и, наоборот, чем выше температура окончания ковки, тем крупнее
будут зерна в поковке.
Для того чтобы получить поковку хорошего качества, необходимо ковку
завершать при определенной температуре, установленной для стали данной
марки. Ковать при температуре ниже установленной (900—700°) не
рекомендуется, потому что в этом случае зерно не раздробляется, а
сминается (деформируется), металл получает так называемый наклеп,
становится твердым и хрупким, вследствие чего могут образоваться
трещины. Наклеп можно исправить отжигом, но трещины не всегда поддаются
устранению, и поковка может пойти в брак.
Из сказанного можно сделать следующие выводы:
1. Перед ковкой металл следует нагревать до наивысшей температуры, но
ниже температуры пережога металла. Температуру пережога нужно определять
на образцах стали каждой марки разной по длительности выдержкой при
испытываемых температурах. Определив температуру пережога, устанавливают
наивысшую температуру нагрева металла для ковки, которая должна быть на
180—200° С меньше температуры пережога.
2. Заканчивать ковку необходимо при такой температуре, которая в стали
(поковке) не будет приводить к росту зерен. Эта температура
устанавливается опытным путем и указывается в технологической карте.
3. Температурные интервалы ковки для сталей некоторых марок, имеющих
широкое применение, находятся в интервале от 700 до 1280° С.