Kucie - ogrzewanie kęsów kuźniczych

Ważny proces przed gorącymkucie. Kiedy metal jest podgrzewany do określonej temperatury, plastyczność wzrasta, a odporność na denaturację maleje. Jest krzywą zmiany wytrzymałości w wysokiej temperaturze stali węglowej zawierającej 0,45% węgla i stali stopowej zawierającej nikiel, chrom i wolfram. Zgodnie z krzywą wytrzymałość metalu maleje wraz ze wzrostem temperatury.

Temperatura nagrzewania Kęsy do kucia są na ogół podgrzewane do dopuszczalnej początkowej temperatury kucia metalu. Aby zapewnić równomierną temperaturę wewnątrz i na zewnątrz, powierzchnia kęsa kuźniczego powinna być utrzymywana w cieple przez pewien czas po podgrzaniu do wymaganej temperatury. Czas przetrzymywania jest związany z przewodnością cieplną metalu, wielkością przekroju kęsa do kucia oraz stanem umieszczenia w piecu. Szybkość nagrzewania zimnego kęsa nie powinna być zbyt duża, aby uniknąć nadmiernej różnicy temperatur między powierzchnią a sercem i dużego stresu termicznego w sercu. Stres cieplny w sercu łatwo powoduje pęknięcia. Powszechnie używany stół z termometrem ma termoparę mierzącą temperaturę pieca, mierzącą temperaturę metalowej powierzchni pirometru optycznego.

Metoda nagrzewania W starożytności półwyroby kuźnicze ogrzewano bezpośrednio otwartym ogniem. Nowoczesne ogrzewanie kęsów kuźniczych wykorzystuje różne piece przemysłowe typu węglowego, olejowego, gazowego i elektrycznego, w tym przerywany piec komorowy, piec wózkowy, piec oporowy, piec indukcyjny i piec ciągły. Piec indukcyjny ma zalety szybkiej prędkości nagrzewania, jednolitej temperatury, niewielkich rozmiarów i łatwej automatycznej kontroli i był szeroko stosowany na linii produkcyjnej średnich i małych części do kucia matrycowego. Ogrzewanie kęsów kuźniczych pochłania dużo energii, dlatego konieczna jest poprawa sprawności cieplnej pieca przemysłowego oraz poprawa zarządzania i eksploatacji ogrzewania.

W wysokiej temperaturze żelazo w stali i utlenianie gazu piecowego tworzy tlenek FeO, Fe3O4, Fe2O3, znany jako skóra tlenkowa. Produkcja skóry tlenkowej zwiększy zużycie metalu. Ogólna szybkość spalania utleniającego pieca grzewczego z przerywanym płomieniem wynosi 2 ~ 3%, ogrzewanie indukcyjne mniej niż 0,5%. Ponadto naskórek tlenkowy pogorszy zużycie matrycy, zmniejszy dokładność kucia i doprowadzi do chropowatości powierzchni, zwiększając w ten sposób naddatek na obróbkę mechaniczną i zwiększając zużycie materiału. Naskórek tlenkowy utrudnia również przewodzenie ciepła, wydłuża czas nagrzewania, wpływa na żywotność dna pieca i zmechanizowaną pracę pieca przemysłowego. Oprócz wytwarzania powłoki tlenkowej, utlenianie może również zmniejszać zawartość węgla w powierzchni stali, tworzyć warstwę odwęgloną oraz zmniejszać twardość i wytrzymałość powierzchni odkuwek. Produkcja skóry tlenkowej jest bardziej niekorzystna dla kucia precyzyjnego. W celu uniknięcia lub zmniejszenia problemów i strat spowodowanych utlenianiem od XX wieku przeprowadzono wiele badań nad nagrzewaniem kęsów kuźniczych bez utleniania, a wyniki badań wykorzystano w produkcji przemysłowej.