Привет студент

Томильными колодцами называют печи, предназначенные для использования скрытого тепла расплавленных металлов. Если слиток железа или стали после отливки его в металлическую форму быстро перенести в предварительно разогретую ячейку, обмурованную огнеупорным плохо проводящим тепло материалом, то еще не вполне отвердевшая внутренняя часть слитка способна будет поддерживать некоторое время температуру всей массы слитка на уровне, достаточном для горячей обработки. Системы таких ячеек принято называть томильными колодцами.

Горны вследствие их малой экономичности, неудобства обслуживания и неравномерности нагрева в них крупных деталей, а также возможности понижения качества нагреваемого металла вследствие близкого соприкосновения его с топливом непригодны для обслуживания машинной ковки; в этом случае применяют пламенные печи.

В пламенных печах нагреваемый металл не соприкасается с топливом и нагрев происходит достаточно равномерно; к. п. д. их значительно выше, чем горнов; кроме того, в пламенных печах возможно более точное регулирование процесса нагрева металла.

В пламенных печах могут быть использованы все виды топлива: твердое, жидкое и газообразное.

Пламенные печи могут работать с открытым пламенем или с нагревом в муфелях (муфелем называется камера, в которой помещаются нагреваемые предметы в целях изоляции их от продуктов горения).

Пламенная печь простейшего устройства представлена на фиг. 246.

Горном обычно называют открытую печь, в которой нагреваемый металл непосредственно соприкасается с топливом или с факелом пламени, как это имеет место в нефтяных и газовых горнах, а интенсивность горения регулируется дутьем. Существует ряд конструкций горнов, но принцип их устройства один и тот же.

Схема одной из конструкций горнов показана на фиг. 243.

Горючее располагается в углублении 1, куда одновременно кладут и нагреваемый предмет. Воздух подается через фурму 2; продукты горения отводятся через дымоход 3.

В кирпичных горнах углубление 1 выкладывают обычно огнеупорным кирпичом, остальные части горна делают из обыкновенного кирпича; зонт 4 для улавливания продуктов горения делают из листового железа.

В области теории и практики нагрева металла роль русских ученых исключительно велика: В. Е. Грум-Гржимайло разработал гидравлическую теорию пламенных печей, основания которой были заложены еще М. В. Ломоносовым; Б. В. Старком впервые было доказано, что излучение является основным фактором передачи тепла в пламенных печах; исследования Н. А. Доброхотова позволили значительно сократить время нагрева металла в пламенных печах.

Величины усилий, вызывающих одинаковые деформации в геометрически подобных телах, очевидно, пропорциональны подвергаемым давлению площадям поверхности этих тел, т. е.

Таким образом, можно считать, что чем больше вес деформируемого куска металла, тем больше величина работы, необходимой для его деформации, и чем больше поверхность куска металла, на которую действует внешняя сила, тем больше должен быть размер этой силы.

Сила, потребная для деформации металла, должна быть способной преодолеть сопротивление, оказываемое металлом.

Сопротивление, оказываемое металлом при обработке давлением, устанавливается опытом; это сопротивление сильно меняется в зависимости от температуры металла, уменьшаясь с увеличением ее. В одном из опытов сдавливания цилиндрических образцов диаметром 20 мм и высотой 22 мм были получены величины сопротивления, оказываемого металлом, в кг/мм², приведенные в табл. 35.

Обработка металла давлением изменяет первоначальное дендритное макростроение слитка, вытягивая и ориентируя дендриты в направлении вытяжки; в результате получается так называемая первичная полосчатая (волокнистая) структура изделия.

Механические качества изделия, полученного путем обработки давлением, оказываются различными в различных направлениях.

Механическая и термическая обработка металла может вызвать изменение его структуры, всякое же изменение структуры металла сопровождается изменением его физических свойств; поэтому если в результате механической или термической обработки получилось фиксированное изменение структуры металла, то его способность воспринимать обработку давлением изменится.

Предварительная обработка давлением, производимая при температурах ниже критических (например, для железа — ниже 723°), понижает дальнейшую способность металла воспринимать обработку давлением.

Утраченные в результате обработки при температуре, лежащей ниже критической, свойства металла могут быть восстановлены нагревом до температуры, при которой из деформированных кристаллических зерен возможно образование новых кристаллов.

Понятие «ковкость» является сложным, так как включает в себе понятие «пластичность» как способность металла принимать остаточные деформации, и характеризует сопротивляемость металла деформирующим силам (сопротивляемость деформации). В дальнейшем для краткости будем называть ковкостью не только способность металла обрабатываться под молотом или прессом, но и вообще его способность обрабатываться давлением.

Чистые металлы более ковки, чем сплавы. Так, ковкость стали уменьшается с увеличением содержания в ней углерода; когда содержание углерода в стали достигает - 1,7%, она практически утрачивает способность обрабатываться давлением; медь, весьма ковкая в чистом виде, под влиянием примесей может утратить это качество.

Под обработкой металлов давлением следует понимать такой процесс воздействия на металл внешних сил, под влиянием которых металл заготовок в результате остаточных деформаций без разрушения изменяет внешнюю форму в желаемом направлении.

Возникшие под влиянием внешних сил изменения формы металла могут сохраняться по прекращении действия этих сил только в том случае, когда вызываемые ими напряжения больше предела текучести подвергаемого обработке металла. Величина силы, потребной для получения в металле остающихся пластических деформаций, не является постоянной, она растет с увеличением скорости деформации и уменьшается с температурой; она зависит также от характера обработки (осадка, штамповка, прошивка и т. д.).

При упругой деформации металла в его кристаллической решетке изменяются лишь межатомные расстояния, которые восстанавливаются после прекращения действия силы, вызвавшей их, остаточные же деформации металла происходят в результате сдвигов, возникающих в кристаллических зернах, из которых состоит деформируемый металл, а также сдвигов между этими зернами.

Правильная организация работы в литейной должна обеспечивать наиболее рациональное использование здания литейной, ее технического оборудования и рабочей силы. Только при соблюдении этих условий можно рассчитывать на получение максимального производственного эффекта при минимальной себестоимости доброкачественной продукции.

Если бы литейная предназначалась для производства отливок лишь определенного сорта и веса, можно было бы говорить об определенном плане устройства ее и об определенном режиме работы в ней. Когда же, как бывает в большинстве случаев, в литейной производятся разнообразные и по характеру и по весу отливки, устройство ее должно удовлетворять некоторым средним условиям работы.

Очевидно, в этом случае производственно-экономический эффект всего предприятия должен быть ниже.