Кование, как высокотемпературная обработка металлов

Ковка представляет собой высокотемпературную обработку разного рода металлоконструкций. Процесс подразумевает индивидуальное температурное воздействие на каждую взятую деталь. Температура устанавливается в зависимости от свойств кристаллизации, легирующих и физических процессов, протекающих внутри металла.

Виды ковки

Ковка имеет такие разновидности:

холодная;
ручная;
штамповочная.

Холодная ковка подразумевает обработку железа без функции нагрева. Детали, не подвергаемые высокой температуре в печи, способствуют повышению производительности металла благодаря сохранению физических и механических свойств. Используется такой вид конструкций в качестве решеток для частных строений, заборов и лестниц.

При ковочном процессе штамповкой деталь прочно зажимается со всех сторон штамповочным механизмом. Под высоким давлением температуры в итоге получают изделие, что принимает форму исходной плоскости.

Свободная ковка подразумевает свободное вращение детали без зажимного механизма или с зажимом с одной из сторон. Ручная ковка служит для формирования изделия под действием удара молотом или кувалдой. Необходима она для повышения структурных качеств металла. Далее заготовочные элементы проходят этап вытяжки и проковки. Вытяжка способствует удлинению исходной части до нужного размера. Если требуется получить круглое изделие, используется технология расплющивания. Метод проковки дает прочные свойства металлу, под его влиянием поверхность приобретает равномерный слой без образования пузырей и явно выраженных швов.

Ковка, происходящая на специальном оборудовании, воздействует на металл с помощью специально расположенных молотов. Такое оборудование позволяет создавать поковку весом больше 100 тонн. Для обработки тяжелых конструкций используют подъемный кран и кару для перемещения. На масштабных производствах используют ковку методом штамповки. На предприятиях с непостоянным процессом применяется ковка свободная. При металлообработке должен присутствовать весь кузнечный набор для придания изделию формы.

Технология процесса

Перед тем как приступить к процессу, подбирается стальной лист, который должен иметь отлитую форму. Первым делом его подвергают нагреву. Для этого рядом с молотом пристраивают печь или горн, размеры которых должны соответствовать заготовочной детали.

Если обработке подвергаются мелкие части, можно применить кузнечный горн. Крупные конструкции должны обрабатываться в нагревательных печах. Разогрев печи осуществляется углем или сухими щепками.

В процессе могут также участвовать газовые печи. Накаляясь до максимального уровня, заготовку, уже предварительно разогретую, помещают внутрь печи. Металлический исходник должен быть горячий после отлива, он не должен подвергаться остыванию. После отлива его следует сразу поместить в печь для формирования. Ковка подразумевает поддержку для исходной детали постоянной накаленной температуры. Низкие показатели тепла не дают возможность формировать изделие.

При перепадах и несоответствии стабилизации внутри металла возникают трещины и диффузия. Поддержка тепла должна соблюдаться так, чтобы внутренняя сторона железа смогла прогреться равномерно. Чтобы процесс прошел качественно, требуется выполнять все правила, которые подразумевает технология. Главным пунктом служит соотношение степени разогрева с равномерностью поддержки режима температуры. Для этого, после помещения детали в печь, необходимо температуру повышать постепенно, контролируя накал металла до красно-бурого цвета со всех сторон. Время накала зависит от объема исходного элемента и от свойств печи.

Обжим

Стальная деталь, после того как вынуть ее из печи, должна подвергаться уплотнению структуры металловолокна. Для этого ударами молота ее обковывают со всех сторон, начиная от края и обратно, возвращаясь от середины. Выступ окалины в момент удара снимают ломами или острыми кузнечными механизмами. В таком случае заготовка имеет отлив большего объема, чем изначально.

Обжим под действием молота или кувалды условно можно разделить на два типа: подготовительный этап и завершенный. Подготовка проводится для уплотнения металла и дальнейшего придания задуманного размера и формы. Ковка и ее заключительный этап состоят из зачистки стальной поверхности от шероховатости и выбоин. Для этого используется зубило, которым проходят по всей поверхности.

По завершению изделие подправляют с помощью циркулей и линеек. Часто в кузнечном ремесле для увеличения свойств железа поверх кованой детали, состоящей из одного типа стали, покрывают тонким слоем другого материала. Такой обработке подвергаются бронзовые и серебряные изделия. Ковка художественного типа состоит из комбинирования металлов. Такие изделия служат украшением интерьера и для экстерьера ограждений у входа в здание.