Особенности ковки, штамповки

Для ковки цветных металлов и сплавов служат те же машины, которые применяются и для ковки черных металлов, т. е. ковочные и штамповочные молоты и прессы, и соответствующий кузнечный инструмент. Ковка-штамповка цветных металлов ведется на основе тех же правил и приемов, которыми осуществляется ковка-штамповка черных металлов. В дополнение к общим правилам ковки-штамповки черных металлов необходимо лишь сказать о некоторых специфических особенностях, которые необходимо учитывать при ковке-штамповке цветных металлов и сплавов.

Цветные металлы и сплавы, подвергающиеся кузнечной обработке, можно подразделить на две группы: тяжелые и легкие.

К группе тяжелых металлов и сплавов относятся мель, бронза, никель, нихром, латунь; к группе легких - алюминий, дюралюминий и сплавы магния. Рассмотрим основные условия ковки некоторых сплавов.
Медь применяется преимущественно в электропромышленности для изготовления деталей электроаппаратуры, шин проводов и т. п. При температуре от 250 до 600° С медь имеет малую вязкость, а при температуре выше 800° С повышенную хрупкость; поэтому при температуре выше 800° С ковать и штамповать медь нельзя. В чистом виде медь очень редко подвергается ковке и штамповке; кузнечной обработке обычно подвергаются сплавы меди-латунь и бронза.

Латунь - это сплав меди с цинком. Наиболее часто подвергается кузнечной обработке так называемая ковкая латунь, состоящая из 59% меди, 45% цинка и от 1 до 0,5% свинца. Иногда для штамповки применяется латунь, не содержащая свинец. Штампуется латунь на том же оборудовании, теми же методами, которые применяются для штамповки стали. Нагревать латунь можно в обычных кузнечных печах, которые обеспечивают равномерную температуру нагрева.

При штамповке латуни необходимо учитывать некоторые особенности. Во-первых, температурный интервал штамповки латуни небольшой - от 730 до 750° С, оптимальная температура штамповки 730-720° С. Поэтому штамповать латунь нужно очень быстро, желательно за один удар. Во-вторых, обрезка заусенцев производится при температуре ковки, т. е. 730-720° С, или после охлаждения поковки до комнатной температуры.

Бронза - это сплав меди с алюминием, оловом и другими элементами. Алюминиевая бронза хорошо куется и штампуется на прессах и молотах. Температурный интервал ковки алюминиевой бронзы находится в пределах 900-750° С. Нагревать бронзу можно в тех же печах, которые применяются и для нагревания стальных заготовок.

Алюминий и дюралюминий - металлы серебристо-белого цвета, очень пластичные, хорошо поддающиеся штамповке.

Дюралюминий - сплав алюминия с медью (до 4,5%), марганцем и магнием (около 0,5% каждого). Температурные интервалы ковки: алюминия 475-425° С, дюралюминия 470-380°.

Алюминиевые сплавы особенно широко применяются в авиационной промышленности, так как они легкие и достаточно прочные. Нагревают алюминий и его сплавы, как правило, в электрических печах сопротивления, причем нагреваются они значительно медленнее, чем сталь.
При штамповке алюминия и его сплавов, которая может производиться как на молотах, так и на прессах, необходимо учитывать следующие особенности:

1. Весь применяемый кузнечный инструмент (штампы, бойки и т. д.) необходимо перед штамповкой подогревать до температуры 200-250° С.

2. Слитки и заготовки прямоугольной формы, как показывает опыт, штампуются лучше, чем слитки или заготовки круглой формы, которые часто при ковке дают трещины; поэтому не следует применять круглые слитки и заготовки.

3. Алюминиевые сплавы способны прилипать к поверхности штампа, отчего поковки приобретают неровную поверхность. Поэтому рабочая поверхность штампа должна быть тщательно отшлифована. Во время штамповки эту поверхность необходимо смазывать, а штампы перед работой прогревать до температуры 200-250° С. Смазкой для штампов может служить графит с растительным маслом или мазутом.

4. Смесь алюминиевой пыли с окалиной железа взрывоопасна. Между тем, в одном и том же помещении кузнечного цеха нередко штампуют алюминий и сталь. Необходимо поэтому принимать меры, которые бы исключали возможность соединения алюминиевой пыли с железной окалиной, а следовательно, возможность взрыва.