» » Другие изменения металла при нагреве

Другие изменения металла при нагреве

В процессе нагрева не только изменяется структура, механические свойства, пластичность металлов и сплавов, но происходят и другие изменения. Изменяется теплопроводность, химический состав, размеры заготовки, цвет.
Tеплопроводностью называется способность металлов передавать тепло. Например, дерево плохо проводит тепло. Если конец деревянной палки поместить в нагретую печь, несмотря на то, что она будет гореть, другой конец останется холодным. Другое дело, если палка будет стальная и особенно медная или алюминиевая — тепло с одного ее конца быстро перейдет на другой.
Различные металлы и сплавы в нагретом состоянии по-разному проводят тепло. Так, если в холодном состоянии углеродистая и малолегированная сталь хорошо проводят тепло, то в нагретом состоянии их теплопроводность ухудшается. Высоколегированная сталь, наоборот, хуже проводит тепло в холодном состоянии и лучше в нагретом. Для чего это нужно знать кузнецу?
Дело в том, что если заготовки нагревать в печи, не учитывая теплопроводности металла, то можно допустить брак по трещинам. Холодная заготовка, помещенная в печь с высокой температурой, будет быстрее нагреваться снаружи, чем внутри. Для металла с хорошей теплопроводностью, например для низкоуглеродистой стали, это не опасно, так как температура по сечению будет выравниваться довольно быстро. А для металла с низкой теплопроводностью это плохо. Например, в заготовках из легированной стали получится большая разница температур по сечению и будут возникать трещины. В наружных слоях такой заготовки, нагретых, например, до температуры выше 723°, начнутся структурные превращения: кристаллы будут расти, а сам слой будет расширяться. Во внутренних же слоях, где температура еще значительно ниже 723°, кристаллы останутся без изменения, а объем слоев изменится очень мало.
В результате этого между наружными и внутренними слоями металла возникнут большие напряжения. А поскольку пластичность стали при низких температурах незначительна, то может произойти отрыв одной части металла от другой с образованием трещины. Чтобы предотвратить появление трещин, холодные заготовки, особенно из легированной стали, нужно нагревать с большой осторожностью, постепенно, строго соблюдая установленный режим нагрева. Об этом подробнее расскажем позднее.

title-icon Подобные новости