Co se děje s kovem při kování?

V kovářství si musíte poradit s různými slitinami, neželeznými kovy, s oceli různých jakostí. Pro zahřátí polotovarů stejné velikosti, ale různých druhů kovů, na kovací teplotu je nutné spálit různá množství paliva.

Tepelná vodivost kovu je rychlost ohřevu obrobku přes jeho průřez. Čím nižší je tepelná vodivost kovu, tím větší je riziko vzniku trhlin při zahřívání. Například tepelná vodivost ocelí, zejména legovaných, je pětkrát menší než tepelná vodivost mědi a hliníku. Tepelná kapacita je spojena se spotřebou paliva na zahřátí obrobku na požadovanou teplotu. Největší tepelná kapacita je při teplotě 800-1100°C. To znamená, že čím vyšší je tepelná kapacita kovu, tím více paliva se spotřebuje.

Pro kovací práce se používají kujné a tažné kovy a slitiny. Ze železných kovů mají tyto vlastnosti některé oceli, slitiny železa a uhlíku. Podle množství obsahu uhlíku se oceli rozlišují na nízkouhlíkové (do 0,25 % uhlíku), střední (0,25-0,6 %) a vysokouhlíkové (0,6-2 %). Zvýšení obsahu uhlíku zvyšuje tvrdost oceli, ale snižuje tažnost a tepelnou vodivost. Ocel je ve své struktuře těleso tvořené krystalickými zrny propojenými silou mezikrystalické adheze. Základními složkami ocelové slitiny jsou železo, uhlík, křemík, síra, mangan a fosfor. S obsahem uhlíku do 0,1 % je ocel měkká, snadno kovatelná a svařitelná kováním bez kalení. V praxi se taková ocel nazývá železo. Ocel splňující všechny požadavky uměleckého kování obsahuje od 0,1 do 0,3 % uhlíku a až 1 % dalších nečistot. Tento druh oceli se nazývá polodrahokam.

Středně tvrdá ocel obsahuje uhlík od 0,08 do 0,85 %. Při správném zahřátí se dobře kuje a dobře tuhne, ale špatně se svařuje. S obsahem uhlíku 0,6 až 1,35 % je ocel považována za vysoce uhlíkovou (nástrojová ocel). Je poměrně obtížná na kování a vyžaduje velmi zručné zahřívání a kování při určitých teplotách.

Litina je ocel obsahující do 2 % uhlíku, je to křehká, nekovitelná slitina.

Kvalitu kovu ovlivňují i ​​jiné nečistoty než uhlík. Takže síra a fosfor jsou škodlivé nečistoty.

Když je obsah síry vyšší než 0,04 %, ocel se stává červenou křehkou, tzn. při zahřátí na červené teplo se kov ničí údery kladiva a fosfor (více než 0,05 %) činí ocel za studena křehkou. Nikl zvyšuje pevnost oceli a chrom zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení, ale tepelná vodivost oceli klesá, mangan snižuje škodlivé účinky síry a zvyšuje tvrdost, pevnost a snižuje tepelnou vodivost. Křemík zvyšuje pevnost a pružnost, ale snižuje houževnatost a svařitelnost. Pro označování legovaných ocelí, používaných zejména pro výrobu kovacích nástrojů, pracujících v rázových a vysokoteplotních podmínkách, jsou přijata speciální označení pro nejběžnější legující prvky: C – křemík, G – mangan, N – nikl, T – titan, X – chrom, U – hliník, A – snížený obsah síry a fosforu. Například třída 18ХГТ – ocel obsahuje až 0,18% uhlíku, až 1% chromu, manganu, titanu. Nástrojové uhlíkové oceli obsahují 0,6-1,3 % uhlíku, 0,15-0,6 % manganu, 0,15-0,35 % křemíku, 0,03-0,35 % síry a fosforu. Takové oceli jsou označeny písmenem U. Číslo následující za ním udává procento obsahu uhlíku. Například ocel U9 je nástrojová ocel s obsahem uhlíku 0,9 %.

V kovářství se používají i barevné kovy: měď, hliník, hořčík, titan a jejich slitiny: mosaz (slitina mědi se zinkem) třídy L90, L80, L68, L62 atd. (čísla udávají obsah mědi jako procento); cínové bronzy (slitina mědi a cínu) – BrTs4-3 (4 % cínu a 3 % zinku) atd. Slitiny hliníku mají dobrou kujnost.

Všechny kovy a slitiny mají polykrystalickou strukturu, to znamená, že se skládají z jednotlivých zrn pevně srostlých mezi sebou, mezi nimiž jsou ve formě tenkých vrstev umístěny nekovové vměstky různých oxidů, karbidů a dalších sloučenin. Velikost zrna je 0,01-0,2 mm a má také krystalickou strukturu.

Co se děje v kovu při úderech kladivem?

Při kování dochází k deformaci v důsledku klouzání zrn vůči sobě, protože pevnost zrn je větší než vazba mezi nimi. V důsledku kování jsou kovová zrna tažena ve směru toku kovu a tím dochází k vytvoření jemnozrnné struktury Rekrystalizace oceli: 1 – kladivo; 2 – kovadlina; 3 – stav krystalů před kováním: 4 – krystaly procházející kováním; 5 – krystaly po kování.

Spolu s nimi se vytahují i ​​nekovové vměstky, které dodávají kovu vláknitou strukturu. To lze vidět pouhým okem. Pevnostní vlastnosti kovu závisí na teplotě na konci kování: čím vyšší je teplota kovu na konci deformace, tím lepší jsou mechanické vlastnosti kovu (zrno je větší).

Změny, ke kterým dochází ve slitinách při zahřívání a ochlazování, lze určit pomocí fázového diagramu, který je grafickým zobrazením fázového složení a struktury slitin za rovnovážných podmínek v závislosti na teplotě a koncentraci složek.

Při teplotě ohřevu 1500°C, tzn. nad čarou AC je ocel v kapalném stavu. Kovář si musí umět vybrat ocel, která bude svými kvalitami odpovídat zamýšlenému výrobku.
Dodavatelský závod označí válcovaný předvalek značkou a natře ho podle stanovené barvy pro každou jakost oceli. V tabulce 2 ukazuje zavedené barvy pro oceli používané pro umělecké kování.

Při použití oceli se nejprve odřízne nenatřený konec, jako poslední se použije vyražený konec. Ale často se kovář musí vypořádat s již opracovaným kovem nebo obrobek ztratil značku. Jak určit jakost oceli? Ukazuje se, že existují způsoby, jak určit třídu kovu ve vaší dílně.

Různé oceli mají své vlastní charakteristické jiskry. Když se vzorek dotkne rotujícího smirkového kamene, vznikne jiskra. V dílně je nutné mít sadu vzorků různých jakostí oceli s razítky, které mohou sloužit jako standard pro stanovení jakosti oceli jiskrou. Tato metoda umožňuje stanovit množství uhlíku v oceli do 0,2 % a zda obsahuje wolfram a chrom. Jiskry jsou jasně viditelné na černém pozadí, které se doporučuje umístit pod hromadu jisker. Při zkoušení musí být vzorek umístěn vzhledem k rotujícímu kotouči tak, aby svazek jisker byl přibližně 30 cm dlouhý kolmo k přímce pohledu.

Oči musí být chráněny brýlemi.

Délka jiskry závisí na síle tlaku na rotující kotouč, a proto lze stejné délky jiskry dosáhnout stanovením stupně a rovnoměrnosti tlaku a jeho udržováním při testování. Nerovnoměrný tlak vzorku na kolo může vést ke zkreslení výsledku. Když se vytvoří jiskra, měli byste pečlivě sledovat délku jiskry, její množství, barvu a povahu hvězd.

• Tváření kovů
• Z historie uměleckého kování kovů
• Válcování
• Svařování oceli
• Rohy
• Stanovení oceli jiskrou
• Zvýšená tvrdost. Diamantové kotouče

Domácí řemeslníci, kteří se budou zabývat kovářstvím, a prostě zvědavci, kteří někde pozorovali proces kovářského svařování, se často zajímají o to, čím kov při kování sypou a proč je to potřeba.

Kov je sypaný tavidlem, ale se stomatologií to nemá nic společného. Řekneme vám, co je to tavidlo, co obsahuje a k čemu slouží.

Tavidlo v kovářství

Tavidla nebo směsi tavidel jsou nezbytnou součástí kování a pájení kovů.

Problém je v tom, že když se kovové polotovary zahřejí na teplotu nad počátkem kování, vytvoří se na jejich povrchu okuje. Zahřívání je nutné při práci s jakoukoli ocelí a jinými kovy a nízkouhlíkové oceli je nutné zahřívat na teplotu rozžhaveného do běla (ne nižší než + 1350-1370°C). Oceli s vysokým procentem obsahu uhlíku se zahřívají na t + 1150°C.

Tavidlo – to, co se při kování stříká na kov – plní několik užitečných funkcí najednou:

Obrobky musí být posypány tavidlem přísně v určitém okamžiku – když se kov zahřeje na t + 950-1050 °C. Pokud obrobky posypete silnou vrstvou tavidla, utrpí kvalita kování a svařování a prodlouží se pracovní doba. Proto musí být směsi tavidel nalévány v tenké a jednotné vrstvě.

Co se používá jako tavidla

Člověk se naučil kovat kov před více než 2 tisíci lety a první věc, která byla na kovech posypána během kování na úsvitu kovářství, byl písek. Používá se dodnes. Měl by to být jemný říční písek, suchý, bez hlíny a jiných nečistot.

Základem směsi tavidla je písek. Ale pro zlepšení jeho kvality se do písku přidávají další komponenty:

Borax je však populárnější v kovářství a má smysl o této složce směsí tavidel mluvit podrobněji.

Borax a výhody jeho použití při kování kovů

Tetraboritan sodný je bílý krystalický prášek. Je to anorganická sloučenina, sodná sůl kyseliny borité, získávaná z přírodních minerálů.

Při rozhodování, čím posypat kov při kování, dává většina řemeslníků přednost směsím tavidel s 5-10% obsahem boraxu. Pro odstranění vlhkosti z boraxu a písku se směs tavidla předem kalcinuje.

Důležitou výhodou tetraboritanu sodného je bezpečnost použití. Koneckonců, tato látka se používá nejen při kování a pájení, ale při výrobě papíru, barevného skla, glazur, detergentů, kosmetiky, léčiv a mnoho dalšího.

Co se týče metalurgie, borax je nepostradatelný ve složení tavidla při těžbě zlata, klenotnictví a při výrobě damaškové oceli.

Existují dvě formy uvolňování boraxu, které se používají při pájení a kování.

1. Již zmíněná krystalická látka ve formě prášku, která umožňuje distribuovat tavidlo na zranitelná místa kovových obrobků v tenké, rovnoměrné vrstvě.
2. Borax ve formě roztoku se používá pro kování a pájení malých dílů i při nízkých teplotách ohřevu. Není potřeba nic sypat, díl se jednoduše ponoří do připraveného roztoku.

Nyní víte, co se používá k posypání kovu při kování, ale nakonec je důležité vědět, jak to udělat správně.

Jak používat směsi tavidel

Je jasné, že při spojování jakýchkoli kovových obrobků je nutné jejich povrchy důkladně očistit od nečistot pomocí brusného papíru nebo ocelového kartáče.

Dále musíte postupovat následovně:

Pro vytvoření pevného spojení je také nutné vykovat oblasti sousedící s místem svařování. Údery by měly být aplikovány od středu spáry k okrajům. Tím je zaručena celistvost spoje a absence nefalšovaných ploch.

S vědomím toho, co je posypáno na kov během procesu kování, můžete provádět vysoce kvalitní kovářské svařování různých kovových prvků. Při práci s kovacími nástroji a vrtáky je důležité dodržovat bezpečnostní opatření pomocí speciálních osobních ochranných prostředků.