鍛造 - 鍛造ビレット加熱

熱くなる前の重要な工程鍛造.金属をある温度まで加熱すると、可塑性が増し、変性抵抗が減少します。炭素を 0.45% 含む炭素鋼と、ニッケル、クロム、タングステンを含む合金鋼の高温強度変化曲線です。曲線によると、金属の強度は温度の上昇とともに低下します。

加熱温度 鍛造用ビレットは、通常、金属の許容鍛造初期温度まで加熱されます。内側と外側の温度を均一にするために、鍛造ビレットの表面は、必要な温度に加熱した後、一定時間保温する必要があります。保持時間は、金属の熱伝導率、鍛造ビレットの断面サイズ、および炉内の配置状態に関連しています。冷たいビレットの加熱速度は、表面と心臓の間の過度の温度差と心臓の大きな熱応力を防ぐために速すぎてはなりません。心臓の熱ストレスは亀裂を生じやすい。一般的に使用される温度計テーブルには、炉の温度を測定する熱電対があり、光高温計の金属表面温度を測定します。

加熱方法 昔は鍛造ブランクを直火で直接加熱していました。現代の鍛造ビレット加熱は、断続的なチャンバー炉、トロリー炉、抵抗炉、誘導炉、連続炉など、さまざまな石炭、石油、ガス、および電気タイプの工業炉を使用しています。誘導炉は、加熱速度が速く、温度が均一で、フットプリントが小さく、自動制御が容易であるという利点があり、中型および小型の型鍛造部品の生産ラインで広く使用されています。鍛造ビレットの加熱は多くのエネルギーを消費するため、工業炉の熱効率を向上させ、加熱の管理・運用を改善する必要があります。

高温では、鋼中の鉄と炉ガスの酸化により、FeO、Fe3O4、Fe2O3 酸化物が形成され、酸化物スキンとして知られています。酸化皮膜の生成は、金属の消費を増加させます。一般的な間欠火炎加熱炉の酸化燃焼率は2~3%、誘導加熱は0.5%以下です。さらに、酸化皮膜は金型の摩耗を悪化させ、鍛造の精度を低下させ、粗い表面につながるため、機械加工の取り代が増え、材料消費が増加します。また、酸化被膜は熱伝導を妨げ、加熱時間を延長し、炉の底寿命と工業炉の機械化された操作に影響を与えます。酸化皮膜の生成に加えて、酸化は鋼表面の炭素含有量を減らし、脱炭素層を形成し、鍛造品表面の硬度と強度を低下させる可能性があります。酸化皮膜の生成は、精密鍛造にとってより不利です。酸化による問題や損失を回避または軽減するために、20世紀以降、鍛造ビレットを酸化せずに加熱する研究が数多く行われ、その研究成果は工業生産に利用されてきました。