2. ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

    Перед ковкой металл подвергают нагреву для придания ему пластичности (ковкости). От нагрева металла зависит качество изготовляемой поковки.

    Нагрев металла производят в нагревательных печах.

    В табл. 31 приведены температурные интервалы ковки сталей.

Таблица 31

    Производить ковку металла при температуре ниже установленной не рекомендуется потому, что в этом случае зерна не раздробляются, а сжимаются (деформируются) — металл получает наклеп и становится хрупким.

    Нагрев металла следует производить равномерно со всех сторон. Для этого заготовку необходимо периодически поворачивать.

    Металлы имеют неодинаковую теплопроводность, она зависит от химического состава металла. Теплопроводность выражается скоростью распространения тепла в стали. Стали, имеющие малый процент углерода и мало примесей, нагреваются быстрее, чем стали, имеющие высокий процент углерода и много примесей.

    Заготовки больших габаритов нагреваются неравномерно: поверхностный слой металла нагревается быстрее, чем внутренний.

    Разница температур наружных и внутренних слоев металла вызывает неодинаковое расширение металла в различных слоях: поверхностные слои расширяются больше, внутренние — меньше. Вследствие этого более нагретые частицы металла стремятся оторваться от менее нагретых и в заготовке будут появляться внутренние силы, которые и служат причиной образования поверхностных и внутренних трещин при нагреве.

    Для более равномерного нагрева заготовок применяют ступенчатый нагрев и томление металла при строго установленной температуре, что дает выравнивание температуры в заготовках.

    Для нагрева малых заготовок при ручной свободной ковке пользуются кузнечными нагревательными горнами (фиг. 154). Кузнечный горн состоит из следующих частей: на сложенном из кирпича или стальном основании укладывается кузнечная чугунная плита А, в которой имеется корытообразная вставная часть Б с отверстием для воздуха и воздушной коробкой В. Воздух поступает из воздухопровода Д, который регулируется заслонкой Е, в воздушную коробку В. Заслонка Е имеет рычаг, который служит для удаления из воздушной коробки угля и шлака. Бачок Ж, наполненный водой, служит для охлаждения поковок, кузнечного инструмента, а также для смачивания угля. Стальная или чугунная плита 3 устанавливается для предохранения стены от огня, а колпак И служит для отвода газов. В качестве топлива при работе на кузнечном горне применяют мелкий уголь с малым содержанием серы. Детали, подлежащие нагреванию, укладываются в раскаленный уголь. Раскаленный уголь периодически смачивают водой, благодаря этому создается плотная угольная корка, уменьшающая теплоотдачу во внешнюю среду.

    Перед началом и после окончания работы необходимо очистить горновое гнездо и фурму от шлака, продуть фурму воздухом, проверить исправность воздухопровода и действие заслонки. Во время работы следует следить за тем, чтобы пламя в горне было равномерным, дутье не слишком сильным, фурма была во время работы покрыта слоем угля; следить за тем, чтобы заготовка была покрыта слоем угля со всех сторон, а воздух непосредственно не омывал металла, для чего необходимо заготовку класть на слой угля.

    В кузнечных цехах при работе ковочными молотами нагрев заготовок производят также в нагревательных печах.

    На фиг. 155 и 156 показаны кузнечные нагревательные печи.