Искусство нагревать металл


Процесс ковки металлов основан на их пластических свойствах. Металл, как правило, куют в нагретом состоянии, когда он более пластичен и его легче обжать.

"Критические точки" Чернова: а — нижний предел, до которого нужно нагреть сталь при закалке; б — вторая критическая точка, ее место зависит от содержания углерода в стали; между х и с — температура плавления стали разных марок.
"Критические точки" Чернова: а — нижний предел, до которого нужно нагреть сталь при закалке; б — вторая критическая точка, ее место зависит от содержания углерода в стали; между х и с — температура плавления стали разных марок.

Конечный результат этой операции зависит прежде всего от соблюдения строго определенного теплового режима. Нарушение его неизбежно приведет к отрицательным результатам. Если металл перегреть, то зерна (кристаллы), из которых он состоит, сильно увеличатся и металл станет непрочным. Поэтому сталь с разным содержанием углерода, а также легированные стали приходится нагревать по-разному. Чем больше в стали углерода, тем ниже предел ее нагревания.

Горн для нагрева металла.
Горн для нагрева металла.

Итак, прежде чем приступить к горячей ковке, металл надо нагреть. Тут уж, конечно, не обойтись простым горном — нужны особые печи. Чтобы нагреть высококачественные стали, ставят печь из нескольких камер и в каждой камере поддерживают определенную температуру. В первую камеру загружают холодный металл, в ней температура 300-350°. А затем металл переходит из камеры в камеру, в них температура все более повышается и доходит до 1050-1250°.

Камерная нагревательная печь с выкатным подом для тяжелых поковок.
Камерная нагревательная печь с выкатным подом для тяжелых поковок.

Очень крупные слитки нагревают в больших однокамерных печах. Под (пол) этих печей выдвижной, он выезжает наружу. Кран ставит на него слиток, который надо нагреть, и под со слитком уходит в печь. В момент загрузки температуру в печи снижают до 300°, а затем постепенно повышают ее.

От устройства печей зависит скорость и качество нагрева металла. Печи бывают пламенные и электрические. В пламенных тепло получается от сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива. Старые печи работали на угле или нефти. Поэтому в цехе нередко было дымно, чадно. Современные заводы переводятся на газ. Это значительно улучшает условия труда.

Так нагревают металл токами высокой частоты.
Так нагревают металл токами высокой частоты.

Еще лучшие условия создаются при нагреве поковок электричеством, особенно токами высокой частоты.