Поковки из квадратных заготовок. Классификация по ГОСТ 8479–70

Поковки. Определение, стандарты, виды

Поковка, кованая заготовка – это промежуточное изделие металлургии, полученное в результате пластической деформации металла: ковкой, или горячей объемной штамповкой в кузнечно-штамповочном производстве.
Производство с учетом массы изделий, их форм, припусков, качества обработки осуществляется в соответствии со следующими стандартами:

• ГОСТ 1133-71 для поковок круглого и квадратного сечения
• ГОСТ 8479-70 для поковок из конструкционной углеродистой и легированной стали
• ГОСТ 7505-89 для стальных штамповок
• ГОСТ 26645-85 для отливок

Если габариты требуемой детали значительно превосходят стандарты сортового проката, исходную заготовку целесообразно получить именно методом ковки или штамповки. Например, огромные валы, кольца, масса которых может достигать порядка 10-350 тонн. Такие ответственные детали должны соответствовать целому ряду технических характеристик и требований.

Отдельно стоит отметить поковки с Морским и Речным регистром, которые изготавливаютсяс предварительной механической обработкой и последующим ультразвуковым контролем. Используются для производства гребных валов, поршней, подъемно-мачтовых устройств, комингсов и иных деталей, используемых в судостроении.

Виды и форма поковок

По форме сечения поковки бывают:

• круглые (кованый круг, кованые оси и валы..)
• квадратные
• прямоугольные
• кольца, диски (с отверстием и без, раскатные)
• цилиндры (с отверстием и без)

Преимущества поковок перед литыми заготовками:

1. Поковки имеют лучшие механические свойства: более высокую прочность и вязкость, более устойчивы к усталостным нагрузкам. Следовательно, поковки лучше подходят для деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, ударной вязкости и сопротивления
2. Кованые заготовки менее подвержены износу и хорошо выдерживают высокие нагрузки
3. Поковки лучше подвергаются механической обработке.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Партии комплектуются предприятием-изготовителем из поковок, изготовляемых по одному чертежу. Условия комплектования партии приведены в табл. 1.

Допускается объединять в партии поковки, изготовленные из одной марки стали по разным чертежам, близкие по конфигурации и размерам.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. Каждая поковка должна быть подвергнута внешнему осмотру без применения увеличительных приборов, если по условиям заказа не предусмотрен другой метод контроля.

2.3. Для каждой группы поковок за исключением группы I устанавливается объем обязательных испытаний, указанный в табл. 4.

Таблица 4

Примечания:

1. Количество поковок группы II, подлежащих испытанию, по договоренности с потребителем может быть увеличено.

2. Для поковок IV группы разрешается производить определение механических свойств на поковках не с нижними и верхними пределами твердости, а с нормами твердости, находящимися в пределах заданных категорий прочности. В этом случае твердость является дополнительной сдаточной характеристикой.

3. Допускается для поковок IV группы определение механических свойств производить на одной поковке при числе поковок в партии до 20 шт., если разница в отпечатках на твердость всей партии не превышает 0,30 мм для КП 18 – КП45 и 0,20 мм для КП 50 – КП 80.

4. Объем контроля поковок, поставляемых после предварительной термической обработки, указывается в чертеже поковки.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

2.4. Отбор проб для определения химического состава металла поковок производится по ГОСТ 7565-81.

2.5. Химический анализ металла поковок производится по ГОСТ 22536.0-87, ГОСТ 22536.1-77, ГОСТ 22536.2-87, ГОСТ 22536.3-77, ГОСТ 22536.4-77, ГОСТ 22536.5-87, ГОСТ 22536.6-77, ГОСТ 22536.7-77,ГОСТ 22536.8-87 ГОСТ 22536.9-77, ГОСТ 22536.10-77, ГОСТ 22536.11-87, ГОСТ 22536.12-77, ГОСТ 22536.13-77, ГОСТ 12344-78, ГОСТ 12345-80, ГОСТ 12346-78, ГОСТ 12347-77, ГОСТ 12348-78, ГОСТ 12349-83, ГОСТ 12350-78, ГОСТ 12351-81, ГОСТ 12352-81, ГОСТ 12353-78, ГОСТ 12354-81, ГОСТ 12355-78, ГОСТ 12356-81, ГОСТ 12357-84, ГОСТ 12358-82, ГОСТ 12359-81, ГОСТ 12360-82, ГОСТ 12361-82,ГОСТ 12362-79, ГОСТ 12363-79, ГОСТ 12364-84, ГОСТ 12365-84, ГОСТ 18895-81.

При изготовлении поковок из металла, выплавляемого предприятием-изготовителем, химический состав стали определяется по плавочному анализу ковшовой пробы.

При изготовлении поковок из проката и слитков марка стали и химический состав устанавливаются документом о качестве предприятия-изготовителя металла.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.6. Механические свойства поковок определяются на продольных, поперечных, тангенциальных или радиальных образцах. Вид образца, если он не указан в чертеже детали, устанавливается изготовителем.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.7. Образцы для определения механических свойств поковок группы V вырезают из напусков, оставляемых на каждой поковке, а группы IV – из напуска на пробы или из тела поковки, для чего изготовляется добавочное число поковок.

Допускается образцы для механических испытаний поковок группы IV вырезать из пробы такого же или большего сечения, отдельно откованной из металла той же плавки и по режиму, аналогичному для поковок.

В этом случае проба должна проходить все нагревы, в том числе под ковку или штамповку, а также одновременно с поковками данной партии – термическую обработку.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.8. Форма, размеры и место расположения напуска на пробы определяются чертежом поковки.

Размеры напуска на пробы должны быть достаточными для изготовления всех требуемых образцов.

При изготовлении одной поковки из слитка напуск на пробы должен быть со стороны прибыльной части.

На поковках типа валов и обечаек длиной свыше 3 м, при соответствующем указании на чертеже поковки, напуск на пробы должен быть предусмотрен с двух концов.

2.9. Напуск на пробы от поковок из легированной стали должен отделяться холодным способом, а от поковок из углеродистой и низколегированной стали – по усмотрению предприятия-изготовителя.

2.10. Образцы для механических испытаний подвергать дополнительной термической обработке или каким-либо нагревам не допускается.

2.11. При изготовлении нескольких деталей из одной поковки отбирается одна проба, по результатам испытания которой производится приемка всех деталей, изготовляемых из данной поковки.

2.12. Образцы для механических испытаний поковок цилиндрической и призматической формы вырезают из напуска или из тела поковки таким образом, чтобы их ось находилась на расстоянии 1/3радиуса или 1/6 диагонали от наружной поверхности поковки.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.13. При вырезке образцов из пустотелых или рассверленных поковок с толщиной стенки до 100 мм образцы вырезают таким образом, чтобы их ось находилась на расстоянии 1/2 толщины стенки поковки, а при толщине свыше 100 мм – на расстоянии 1/3 толщины стенки поковки от наружной поверхности.

При изготовлении поперечных или тангенциальных образцов их ось должна проходить на том же расстоянии, что и для продольных образцов.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

2.14. Место вырезки образцов из поковок нецилиндрической и непризматической формы при отсутствии соответствующих указаний на чертеже детали устанавливается предприятием-изготовителем.

2.15. Заготовки для образцов могут быть взяты из поковок (не из напусков) посредством вырезки пустотелым сверлом или вырезов, получающихся при механической обработке поковок.

2.16. Количество образцов для механических испытаний от каждой пробы должно быть: один – на растяжение, два – на ударную вязкость.

2.17. Изготовление образцов и испытание на растяжение производятся по ГОСТ 1497-84 на образцах пятикратной длины с диаметром расчетной части 10 мм.

Допускается применять образцы пятикратной длины с диаметром расчетной части 6 или 5 мм.

2.18. Изготовление образцов и испытание на ударную вязкость производятся по ГОСТ 9454-78 на образцах типа 1.

2.19. Твердость по Бринеллю определяется по ГОСТ 9012-59. При невозможности проведения испытания на приборе Бринелля допускается определять твердость другими приборами, обеспечивающими точность ± 10% числа твердости НВ.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.20. При получении неудовлетворительных результатов механических испытаний хотя бы по одному из показателей по нему производятся повторные испытания удвоенного количества образцов, взятых от той же партии поковок.

Если после повторного испытания получены положительные показатели, вся партия поковок считается годной.

Если после повторного испытания хотя бы один из образцов дает неудовлетворительные показатели, партию поковок допускается подвергать повторной термической обработке.

2.21. Число повторных термических обработок не должно быть более двух.

Дополнительный отпуск не считается термической обработкой и число отпусков не ограничивается. После каждой термической обработки или дополнительного отпуска партия поковок испытывается как предъявленная вновь.

Третья термическая обработка в виде улучшения допускается на крупных поковках в случаях, когда нормализация с отпуском не обеспечивает требуемых механических свойств.

2.20, 2.21. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.22. (Исключен, Изм. № 1).

2.23. Для контрольной проверки потребителем качества заготовок и соответствия их требованиям настоящего стандарта должны применяться правила отбора проб и методы испытаний, указанные выше.

Технологический процесс – изготовление – поковка

Технологический процесс изготовления поковка сталь с отводами штамповкой в разъемных матрицах состоит из операций нагрева предварительно подготовленных заготовок, штамповки поковок, обрезки облоя и прошивки поковок.
Технологический процесс изготовления поковок начинается с резки заготовки на мерные длины.

Технологический процесс изготовления поковок горячей объемной штамповкой состоит обычно из следующих этапов: 1) отрезка проката на мерные заготовки; 2) нагрев; 3) штамповка; 4) обрезка облоя и пробивка пленок; 5) правка; 6) термическая обработка; 7) очистка поковок от окалины; калибровка; 9) контроль готовых поковок.

Технологический процесс изготовления поковки в одноручьевом штампе на ГКМ схематически изображен в плане на фиг. После включения рабочего хода машины полуматрицы, сближаясь, жестко схватывают пруток зажимными частями. В сомкнутом положении рабочие части полуматриц образуют полость, соответствующую конфигурации заготовки. Конечный момент деформации показан в / / / положении.

Технологический процесс изготовления поковок начинается с резки заготовки на мерные длины.

Разработка технологического процесса изготовления поковки состоит из разработки чертежа поковки и технологической карты.

Разработка технологического процесса изготовления поковок заключается в предварительном всестороннем ознакомлении с чертежом поковки и техническими требованиями, предъявляемыми к данной поковке, в рациональном разделении процесса на отдельные операции и переходы и в выборе приемов их выполнения.

В общем виде технологический процесс изготовления поковок горячей штамповкой состоит из ряда следующих одна за другой операций, основными из которых являются: резка прутков на заготовки; нагрев заготовок; штамповка; обрезка заусенцев; правка; термическая обработка; очистка от окалины и, в случае необходимости, калибровка.

При наличии карты технологического процесса изготовления предельно допустимой поковки для каждой группы отпадает необходимость в разработке аналогичных карт для каждой поковки данной группы. При получении нового заказа технолог должен проделать лишь следующее: распределить поковки по классам и группам ( согласно классификатору) и заготовить для каждой из поковок ( или некоторых поковок) специальные трафареты-слепыши. Последние могут быть заранее отпечатаны светокопией или типографским способом. Остальные графы заполняются технологом применительно к заданным характеристикам поковки.

При детальном расчете расход металла определяют на основании данных, полученных при разработке технологических процессов изготовления отдельных поковок и деталей из них.

Правильный выбор и рациональное использование подкладного инструмента, приспособлений и штампов позволяет значительно улучшить схему и технико-экономические показатели технологического процесса изготовления поковок средней и сложной конфигурации.

Если размер партии поковок достаточно большой и возможно повторение этого заказа, то технологический процесс предусматривает выполнение ковки с использованием специального подкладного инструмента, приспособлений и подкладных штампов. При изготовлении более крупных партий в случае рентабельности назначают технологический процесс изготовления поковок штамповкой в закрепляемых штампах на штамповочных молотах.

Область применения

Поковки имеют достаточно широкое распространение. Это объяснятся универсальностью формы. Они могут быть изготовлены из стали с различными характеристиками, в зависимости от этого поковки применяются:

• для выпуска изделий с высокой прочностью применяют поковки, произведенные из углеродистой стали;
• кузнечные поковки, применяют там, где необходима повышенная пластичность заготовки, свое применение они нашли в машиностроении, так же в этой отрасли часто применяются и штамповочные поковки;
• судостроение, а также электропромышленность применяют квадратные поковки, произведенные из нержавеющей стали;
• поковки, в процессе производства которых использовалась легированная сталь, обладают повышенным качеством, из них изготавливают особо прочные детали.

Использование в процессе изготовления деталей для машиностроения и других отраслей промышленности, позволяет в несколько раз снизить затраты на производство и обработку изделия. При этом чем выше точность размеров кованой заготовки, тем проще изготовить из неё конечный продукт.