Зарегистрируйтесь и откройте для себя мир пневматического оружия
Регистрация

Войти

Меню
Просм.: 1333|Ответить: 0

НАСЛЕДНИКИ ГЕФЕСТА (о кузнечном деле) Часть 2

[Скопировать ссылку]
Опубликовано 2012-3-6 00:45:24 | Показать все сообщения |Режим чтения

Зарегистрируйтесь сейчас, чтобы найти еще больше друзей, и получить полноценный доступ ко всем функциям сайта!

Для просмотра Вам необходимо авторизироваться.
Если Вы еще не зарегистрированы, перейдите по ссылке: Регистрация.

x
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛЕ
При ковке изделий мастерамприходится иметь дело с материалами (сталями различных марок, цветнымиметаллами, сплавами), которые имеют самые разнообразные физические,механические и технологические свойства.
Наиболее широко в кузнечныхработах используется сталь — сплав железа с углеродом. В зависимости отколичества углерода стали подразделяются на низко-углеродистые (до 0,25% С),средне-углеродистые (0,25 — 0,6 % С) и в ы-сокоуглеродистые (0,6 — 2% С).Повышение содержания углерода увеличивает твердость и закаливаемость стали, носнижает теплопроводность и ковкость.
Из цветных металлов вкузнечном деле используют в основном медь и алюминий, а также их сплавы,например латуни (Л90, Л80, Л68, Л62 и др.), бронзы (БрОЦ4-3 и др.).
Все металлы и сплавы имеютполикристаллическое строение, то есть состоят из отдельных прочно сросшихсядруг с другом зерен металла, между которыми располагаются в виде тонкихпрослоек неметаллические включения оксидов, карбидов и других соединений.Зерна, в свою очередь, также имеют кристаллическое строение, их размерысоставляют 0,01 — 0,1 мм.
При ковке деформацияпротекает главным образом вследствие скольжения зерен относительно друг друга,так как связь между ними слабее, чем прочность самих зерен.
В результате ковки зернаметалла вытягиваются в направлении течения металла, что ведет к образованиюмелкозернистой строчечной структуры (чем мельче зерна металла, тем он прочнее).Одновременно вытягиваются неметаллические включения, что можно наблюдать даженевооруженным глазом.
Размеры зерна, аследовательно, и прочностные свойства металла в значительной степениопределяются температурным режимом ковки. Поэтому ковать металл следует вопределенном интервале температур, чтобы измельченные в процессе деформированиязерна затем снова не выросли под действием высокой остаточной температуры.Каждый кузнец, чтобы получить из стали качественное изделие и придать емусоответствующие свойства с помощью термообработки, должен разобраться вдиаграмме состояния железо — углерод. Рассмотрим фрагменты диаграммы, накоторой по оси ординат отложена температура сплава, по оси абсцисс — содержаниеуглерода в процентах (рис. 1).
Выше линии GS всестали имеют структуру аустенита — однородного твердого металла, состоящего изодинаковых по составу и строению зерен.
При нагревании углеродистыхсталей до температуры ниже критической линии PS=723° С в них не происходитизменений структуры.
Нагрев заготовок. Это важная и ответственнаяоперация, от которой зависят качество изделия и стойкость инструмента. Ковку,как правило, проводят, нагрев металл до так называемой ковочной температуры сцелью повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию.Температурный интервал ковки зависит от химического состава и структурыобрабатываемого металла.
Следует также учитывать, чтопри нагреве углеродистых сталей происходит выгорание углерода с поверхностногослоя изделия на глубину до 2 — 4 мм, ведущее к снижению прочности и твердостистали, к ухудшению ее закаливаемости.
Ковать заготовку следуеттолько тогда, когда она равномерно прогреется. Для каждой марки стали имеетсясвой температурный интервал ковки, то есть определены температуры начала ковки Т4и ее конца 7"к. В результате нагрева металла несколько вышетемпературы Ти металл приобретает крупнозернистую структуру,его пластичность снижается. Нагрев металла до ещё более высокой температурыприводит к неисправимому браку — пережогу, в результате чего металл при ковкеразрушается.
При ковке заготовок, нагретыхниже температуры Т , возможно образование трещин. Поэтому при ковкеследует помнить пословицу: «Куй железо, пока горячо». То есть ковать металлнеобходимо в температурном режиме Т Т (заштрихованная зона надиаграмме состояния железо — углерод). Температуру нагретого металла можноопределить по цветам каления и побежалости, а марки стали — по искре (табл. 1 —3).
Топливо. Для нагрева заготовоккузнецы применяют различные виды топлива: твердое, жидкое и газообразное.
Untitled8.png
Рис. 1. Диаграмме состояния железо — углерод
Чаще всего для нагревазаготовок в кузницах используется каменный уголь. Причем желательно, чтобыуголь был черного цвета, блестящий, размеры его кусков приблизительно должнысоответствовать размерам грецкого ореха. Кузнецы так и называют такой уголь —орешек. Часто применяется и кокс, который имеет высокую температуру сгорания.Можно использовать и дрова лиственных пород деревьев (дуб, ясень, береза идр.). Однако самым хорошим топливом является древесный уголь, бывший основнымкузнечным топливом вплоть до середины XVIII в.
В настоящее время в кузнечныхцехах широко применяются электропечи и печи, работающие на жидком илигазообразном топливе.
Горны и печи. Основа стационарного горна — стол,где устраивается очаг для нагрева заготовок. В кузнице горн обычноустанавливают по центру стены, противоположной входу (основной стены). Высотастола горна определяется ростом кузнеца, удобством переноса заготовки из горнана наковальню и принимается равной 700 — 800 мм; обычные размеры поверхностистола IX 1,5 или 1,5X2 м. Если предполагается изготавливать крупные предметы,такие, как ворота, решетки, то горн устанавливают на некотором расстоянии отстены и стол делают увеличенных размеров. Поверхность стола горна выкладываетсяиз кирпича, пиленого камня, железобетона. Постамент делается в виде ящика,стенки которого сложены из бревен, досок, кирпича или камня, а внутренностьзаполнена битым мелким камнем, песком, глиной, горелой землей.
Таблица 1
Зависимость цвета калениязаготовки от температуры нагрева
Цвет каления
Температура, °С
Цвет каления
Температура, °С
Темно-красный
600
Оранжево-желтый
1000
Тускло-красный
650
Светло-желтый
1100
Вишнево-красный
700
Соломенно-желтый
1150
Светло-красный
800
Лимонный
1200
Густо-оранжевый
900
Белый различной яркости
1400
Центральное место столазанимает очаг, или горновое гнездо (иногда предусматриваются два очага). Горн,предназначенный для художественной ковки, обычно делается с центральнымрасположением очага. Размеры гнезда определяются назначением горна и размераминагреваемых заготовок. Центральное гнездо имеет в плане круглую или квадратнуюформу размером 200X200 или 400X400 мм и глубиной 100-150 мм.
Таблица 2
Определение температурынагрева по цветам побежалости
Цвет побежалости
Температура, СС
Инструмент, который следует  отпускать
Бледно-желтый
210
___
Светло-желтый
220
Токарные и строгальные  резцы для обработки чугуна и стали
Желтый
230
Темно-желтый
240
Чеканы для чеканки по литью
Коричневый
255
Коричнево-красный
265
Плашки, метчики, сверла,  резцы для обработки меди, латуни, бронзы
Фиолетовый
285
Зубила для обработки стали
Темно-синий
300
Чеканы для чеканки из  листовой меди, латуни и серебра
Светло-синий
325
Серый
330
Рассмотрим устройство ипринцип действия обычной фурмы нижнего дутья (рис. 2). Воздух (от вентилятораили мехов) подводится через патрубок в корпус фурмы и через чугуннуюколосниковую решетку попадает в зону горения. Регулирование количестваподаваемого воздуха осуществляется заслонкой. Для очистки корпуса фурмы от золыи других отходов горения предназначена донная крышка .
Для создания пламениразличного вида применяют колосниковые решетки с определенными формамиотверстий для прохода воздуха. Так, равномерно расположенные круглые отверстияспособствуют образованию цилиндрического факельного пламени, щелевые отверстия— узкого и удлиненного.
Над стационарным горном длясбора и отвода из кузницы дыма и газов устанавливается вытяжной зонт. Размерынижнего входного отверстия зонта обычно соответствуют размерам стола горна.Зонты, как правило, изготовляют из листового железа толщиной 0,5 — 1,5 мм.
Как правило, зонты укрепляютнад горном на высоте 500 — 600 мм от стола (рис. 3). Однако не всегда такаявысота расположения зонта способствует максимальному удалению отходящих газов.Поэтому для лучшего улавливания дыма высоту зонта приходится определять опытнымпутем, учитывая особенности горна, например силу дутья.
Таблица 3
Определение марок стали поискре
Марка стали
Цвет искры
Форма искры и звездочек
Ст. 2, Ст. 3
  
  
  
Светло-желтый
  
Разветвлений искр мало,  нити тонкие
Ст. 4
Разветвлений мало, нити  гуще, чем у Стали 2
Ст. 10
Разветвлений мало, нити  острые, немного звездочек
Ст. 15 и 20
Разветвлений и звездочек  больше, чем у Стали 10
Ст. 20 и 30
Разветвлений и звездочек  много, концы нитей тонкие
У12
Звездочки мелкие, густые
Ст. 40 и 45
Сильное разветвление,  густые звездочки круглые, концы нитей острые
В некоторых случаях зонтыоснащаются опускающимися крыльями. Недостаток металлических зонтов — быстрое ихпрогорание.
Более надежны и долговечнызонты, сложенные из огнеупорного кирпича (рис, 4). Однако такие зонтызначительно тяжелее металлических, и для их устройства необходима металлическаярама из уголков или швеллеров, а иногда и дополнительные подпорки по углам.
Untitled7.png Рис. 2. Устройство фурмы
Переносные горны применяютсядля нагрева заготовок небольшого размера. Переносной горн состоит изметаллической рамы, на которой сверху крепится стол с очагом и вентилятором дляподачи воздуха. Вентилятор приводится во вращение от ножной педали. Можно длянагрева заготовок использовать паяльную лампу, которую ставят в небольшую ямку,а рядом складывают печурку из огнеупорного кирпича (рис. 5). Заготовкизакладывают в щель между кирпичами. Или же кирпичи ставят на торец, на нихкладут колосниковую решетку, а на нее устанавливают печурку из четырехкирпичей, в которую засыпают уголь. Снизу размещается паяльная лампа спатрубком.
Untitled6.png
Рис. 3. Оборудование длянагрева заготовок: стационарный металлический горн (слева): 1 — вытяжная труба;2 — зонт; 3 — бачок с водой для охлаждения инструмента; 4 — рычаг длярегулирования подачи воздуха; 5 — воздухопровод; 6 — заслонка; 7 — коническийнаконечник; 8 — фурма; 9 — литой стол; 10 — очаг; типы зонтов (справа): а, б —дымоход в стене; в — наружный боковой дымоход; г — наружный центральный дымоход
Untitled5.png
Рис. 4. Стационарный горн скирпичным зонтом (слева): 1 — бачок с водой; 2 — водоохлаждаемая фурма; шахтныйгазовый горн (справа)
Конструкция легкогопереносного горна с бытовым пылесосом показана на рис. 6. Постамент горнасварен из уголков, а верхняя часть стола выложена из огнеупорного кирпича. Наверхние горизонтальные уголки кладется фурма с зольником. На расстоянии 150 ммот фурмы к зольнику приваривают патрубок внутренним диаметром 30 мм, которыйсоединяют с шлангом пылесоса. При этом необходимо иметь в виду, что шлангвставляется в этом случае не в нижнее, а в верхнее (нагнетающее) гнездопылесоса. Нижнюю чашку пылесоса с фильтром снимают, а пылесос устанавливают наподставку. В тех случаях когда отсутствует электричество для приводавентилятора, можно использовать мехи.
Untitled4.png Untitled3.png
Рис. 5. Переносные горны с паяльной лампой  Рис. 6. Переносной горн с пылесосом
Untitled2.png
Рис. 7. Клинчатые мехи
Клинчатые мехи двойногодействия дают спокойное дутье, в результате чего создается ровное пламя изаготовки нагреваются равномерно (рис. 7).
В современных кузницах длядутья применяют различные вентиляторы с электроприводом.

Я люблю Airgunstyle.ru !
Чтобы ответить, вам надо авторизироваться в системе Вход | Регистрация

Правила начислений

Магазин|Связь с дилером|Темный угол|Мобильная версия|Архив|Карта|AIRGUNSTYLE.ru Яндекс.Метрика

Сайт может содержать контент, запрещенный к просмотру лицам до 18 лет!

GMT+3, 2019-11-21 20:34 , Processed in 0.119250 second(s), 19 queries .

Copyright © 2013 airgunstyle.ru | foundcore studio

Powered by Makray on Discuz X3.1 Licensed

Быстрый ответ Вернуться к началу Назад к списку