Режимы нагрева заготовок и охлаждения поковок

Режим нагрева заготовки должен обеспечить по возможности быстрейшее достижение требуемой температуры заготовки, равномерное распределение температуры по длине и по сечению заготовки. При этом должно быть обеспечено минимальное окисление и обезуглероживание поверхности и отсутствие микрои макротрещин. Причиной образования микрои макротрещин могут быть термические напряжения в металле, возникающие при слишком большой скорости нагрева, поэтому скорость нагрева не должна превышать допустимую для данной заготовки. Заготовки с размером сечения до 200 мм (диаметр или сторона квадрата) нагревают с максимальной технически возможной скоростью. Заготовки больших сечений нагревают с меньшей (так называемой допустимой) скоростью. Понятие допустимой скорости нагрева имеет смысл только в интервале температур от 20 до 550 °C (для стали), т. е. в первом периоде нагрева, так как в дальнейшем металл становится пластичным и термические напряжения уже не могут вызвать трещин. При охлаждении поковок также соблюдают определенные режимы, зависящие от марки стали и размеров поперечного сечения поковки, так как в различных частях заготовки переход через критический интервал температур происходит не одновременно. Возникают структурные напряжения, которые могут суммироваться с температурными и тем самым создавать опасность возникновения микрои макротрещин и (в некоторых марках сталей) образование флокенов (внутренних трещин). Поэтому при охлаждении поковок соблюдают определенные режимы, зависящие от марки стали и размеров поперечного сечения поковки: чем больше размеры сечения поковки и чем более легирована сталь, тем менее интенсивно должно происходить охлаждение поковки.

Применяют следующие режимы охлаждения (в порядке уменьшения скорости охлаждения):

• • на воздухе поштучно и в штабелях;
• • в малотеплопроводных материалах — кизельгуре (инфузорная земля), гранулированном доменном шлаке, песке, гравии, каменноугольной золе, шлаковой вате и т. п.;
• • в термосах и необогреваемых колодцах;
• • в подогреваемых колодцах;
• • в печах различного типа.