Горячая ковка

Горячая ковка, при котором заготовка нагревается примерно до 75% температуры плавления. Когда температура заготовки перед ковкой приближается к температуре плавления, напряжение течения и энергия, необходимые для формирования материала, уменьшаются. Следовательно, скорость деформации или производительность могут быть увеличены. Это более дорогой подход к ковке металла, который может быть вредным, приводя к выходу штампа из строя из-за термических напряжений.
Горячая ковка, также называемая штамповкой методом выдавливания, представляет собой процесс, который можно использовать для изготовления самых разных деталей из большинства металлов. Как правило, ковка — это процесс формования металлов с помощью ковки, прессования или прокатки. Поковки производятся размером от нескольких миллиметров (максимальный размер) до 3 м и в некоторых случаях более.

Принципы и практика горячей ковки были установлены еще в прошлом веке, но с тех пор, очевидно, были внесены улучшения в оборудование, смазочные материалы и возможности обработки более трудных для ковки материалов.
Горячая ковка — это пластическая деформация металла при такой температуре и скорости деформации, при которой рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Чтобы это произошло, на протяжении всего процесса должна быть достигнута высокая температура заготовки (соответствующая температуре рекристаллизации металла).

Разновидностью горячей ковки является изотермическая ковка, при которой материалы и штампы нагреваются до одинаковой температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере для предотвращения окисления.
Поскольку металл горячий, его легко перемещать, что позволяет создавать более сложные формы, чем холодная ковка. Горячая ковка характерна для более твердых металлов, таких как сталь, которым трудно придать форму в холодном состоянии. Процесс начинается с отливки слитка, который нагревается до температуры пластической деформации, а затем проковывается между штампами до желаемой формы и размера. Во время этого процесса ковки крупнозернистая структура отлитого материала разрушается и заменяется более мелкими зернами, что достигается за счет уменьшения размера слитка.
В зависимости от металла и степени его нагрева самого процесса ковки может быть достаточно, чтобы закалить или укрепить материал. Обычно изделие подвергается дополнительной термообработке после горячей ковки.

Основным дифференцирующим фактором при ковке является температура заготовок в начале процесса. При горячей ковке заготовки нагревают до температуры, при которой в процессе ковки происходят процессы рекристаллизации. Таким образом, при ковке в материале не происходит деформационного упрочнения, что обеспечивает ему практически неограниченную формуемость.
Материалы из стали обычно нагревают до начальной температуры ок. 1200 °С. Компания Maple осуществляет ковку в закрытых штампах, при которой штампы в несколько этапов формируют желаемый контур детали.