При какой температуре гнется металл

Обновлено: 04.07.2024

Это способ обработки металлов давлением, при котором одна часть заготовки перегибается относительно другой на некоторый заданный угол. Гибка применяется для придания заготовке изогнутой формы, требуемой чертежом.

Ручную гибку производят в тисках с помощью молотка и различных приспособлений. Усилие, которое необходимо при этом приложить, и последовательность операций при гибке зависят от материала, формы и поперечного сечения заготовки. При этом важно правильно определить размеры заготовки. Их определяют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов.

Проще всего производить гибку тонкого (0,3- 1 мм) листового металла. Чтобы точно загнуть деталь, ее с двух сторон, вплоть до линии загиба, зажимают деревянными брусками (оправками) ( 55). Одной оправки в этом случае недостаточно, потому что заготовку, зажатую в тиски только с одной оправкой, при загибе края уводит в сторону. Если же заготовку зажать с двух сторон, то получается хорошее качество гибки. Оправки должны быть изготовлены из твердой древесины.

Для загиба пользуются киянкой (деревянным молотком) или железным молотком с резиновым колпачком.

Заготовку вместе с оправками зажимают в тиски и постепенно гнут вдоль всей кромки, нанося легкие удары молотком. Не рекомендуется сразу загибать полностью какой-либо участок заготовки, иначе металл деформируется и кромка будет волнистой. Толщина деревянных оправок должна быть не менее 25—30 мм.

Несколько иначе осуществляется гибка металлического листа по радиусу. Это делают с помощью шаблона из твердой древесины ( 56). При гибке мягких, растягивающихся металлов форма шаблона должна точно соответствовать форме изготовляемой детали. При гибке упругих металлов его радиус должен быть немного меньше требуемого, так как в этом случае лист пружинит.

Для того чтобы эффективнее использовать рычаг, при гибке упругих металлов лист зажимают в тиски между двух оправок, одна из которых — шаблон, а по другой, более длинной стороне осторожно наносят удары молотком, получая требуемую форму.

Чтобы достичь герметичности, соединение заготовок делают так называемым продольным замком — фальцевым швом, или фальцем. Фальц применяется при выполнении кровельных работ, соединении вентиляционных систем, изготовлении ведер, баков и других изделий из жести. Простейший фальцевый шов называется одинарным лежачим.

Для его получения размечают линию сгиба на краю заготовки, затем сгибают по этой линии на 90°. Такая операция называется отбортовкой. Высота отогнутой кромки в зависимости от толщины листа может составлять 3—12 мм. После отбортовки заготовку переворачивают и отгибают ее кромку еще на 90*. Такие же операции производят и со второй заготовкой или вторым соединяемым краем

Подогнутые края (фальцы) двух листов соединяют друг с другом.

Чтобы листы располагались на одном уровне, фальц осаживают (уплотняют, на 58 по пунктирной линии). Для этого заготовку кладут на твердое основание, зажимают и с помощью молотка и бруска из твердой древесины осаживают сначала лист, нанося удары вдоль фальца, а затем и сам фальц

Бывают случаи, когда край листа необходимо усилить, т. е. придать ему дополнительную жесткость. Эту операцию проводят следующим образом, показанном на 60.

Гнуть «холодным способом» (т. е. без нагревания) можно и полосы из стали достаточно большой толщины, например, сечением 40x45 мм. Такую полосу зажимают в тиски И, если возможно, сначала загибают руками, чтобы избежать травм от отдачи длинной заготовки при первых ударах молотка. После этого, оттягивая одной рукой свободный конец заготовки, наносят удары молотком в месте сгиба.

При гибке металлических полос и прутков часто используются шаблоны. При изготовлении деталей с небольшим радиусом изгиба в качестве шаблона используют толстую проволоку (см. 60) или трубу подходящего диаметра. Один конец заготовки при этом обычно закрепляют.

Гибка металлов в горячем состоянии. Большинство используемых черных и цветных металлов, таких, как конструкционная низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и их сплавы и т. д., можно гнуть в холодном состоянии. Но некоторые металлы — качественные стали, дюралюминий - поддаются гибке таким способом отнюдь не всегда. Это становится возможным, если обрабатываемый металл нагреть.

Например, для того чтобы можно было гнуть сталь

(без ударных нагрузок), ее подвергают нагреву до крас

ного каления. Если стальная заготовка получена по

средством ковки, то ее лучше обрабатывать в состоя

нии белого каления, так как при красном и желтом

калении заготовка под ударами молотка разрушается.

Цветные металлы и сплавы гнут в несколько приемов, в

интервалах между которыми металл подвергается отпуску.

Отпуск - это вид термической обработки металлов, со

стоящий в том, что закаленную деталь нагревают до срав

нительно невысокой температуры, после чего постепенно

охлаждают на открытом воздухе или в воде. Температуру

разогреваемой закаленной детали при отпуске оценивают

по цветам побежалости, которые получаются в результате

образования оксидных пленок различных цветов в процес

светло-желтый (соломенный) - 220 'С

темно-желтый - 240 °С

коричнево-желтый - 255 °С

коричнево-красный - 265 "С

пурпурно-красный - 275 'С

фиолетовый - 285 °С

васильковый - 295 °С

светло-синий - 315 "С

Для облегчения механической обработки металлов их часто подвергают особой термической операции — отжигу; в результате чего понижается твердость металла. Отжиг состоит в нагревании металлического предмета (детали, заготовки) до определенной температуры, выдерживании ее при этой температуре до прогревания по всему объему и последующем, как правило, медленном, охлаждении до комнатной температуры. Отжиг применяется и к черным, и к цветным металлам. В результате материал становится менее жестким, легко поддается холодной гибке.

Гибка листового металла - методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка - одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы - гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр - 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное - требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка - это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Другой способ - ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой - она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод - с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Еще один момент, о котором следует помнить, - радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией - нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» - вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

3 способа самостоятельной закалки металла

Расскажем о трех способах закалки металла в домашних условиях, охлаждении и контроле качества. Как правильно провести закалку стали в масле и на открытом огне. Какое масло выбрать. Особенности закалки алюминия и меди.

Как можно закалить металл в домашних условиях, наверное, знает каждый мастер, работающий со слесарным или столярным инструментом. Считается, что для этого достаточно разогреть изделие докрасна, а затем охладить его в емкости с водой

Однако в домашней мастерской этим способом можно получить только твердый и хрупкий металл, который вполне подходит для стамесок и ножей, но непригоден для молотков, кернеров или зубил. Режимы термообработки зависят от марки стали и требуемых параметров изделия после закалки, а к ним относятся не только твердость, но и прочность, износостойкость, пластичность и вязкость.

В домашних мастерских, как правило, отсутствуют измерительные приборы, с помощью которых можно узнать температуру детали. Поэтому для того, чтобы закалить деталь, границы нагрева и отпуска приходится распознавать по цвету металла или его побежалости.

Кроме того, перед тем как закалить какое-либо изделие, мастер должен определить (хотя бы приблизительно) марку стали или сплава, из которого оно изготовлено.

Со временем накапливаются и знания, и навыки, но начинающему термисту даже для того, чтобы в домашних условиях успешно закалить сверло, резец или какой-нибудь крепеж, сначала придется пополнить свой теоретический багаж, пообщаться с опытными специалистами и сделать несколько пробных закалок.

Способы бытовой закалки металла

Чтобы закалить изделие из металла в домашних условиях, в первую очередь следует определиться со способом его разогрева до необходимой температуры, а также подобрать емкости для охлаждающих жидкостей.

Кроме того, необходимо выбрать домашнее помещение или место во дворе, где можно заниматься закалкой с соблюдением всех требований техники безопасности. Для нагревания можно использовать источники с открытым пламенем. Но таким способом удастся разогреть и закалить только небольшие по объему детали.

К тому же открытое пламя вызывает окисление и обезуглероживание, которые негативно влияют на поверхностный слой металла. Температуру нагрева домашние мастера, как правило, определяют по цвету нагретой заготовки.

На рисунке ниже приведена цветовая таблица, без которой невозможно правильно закалить изделие из углеродистой стали. Для легированных сталей температурный диапазон обычно сдвинут в сторону увеличения на 20÷50 °C.

Для того чтобы закалить изделие из стали с полным и равномерным прогревом, лучше всего воспользоваться такими источниками тепла, как кузнечные горны и закрытые печи. Это оборудование несложно изготовить самому в домашней мастерской, а эксплуатировать его можно как в помещении, так и на открытом воздухе.

Для наддува в кузнечном горне обычно используют промышленный фен, а в качестве топлива подойдет древесный уголь, который продается в любом супермаркете. Небольшую закрытую печь легко изготовить из пары десятков шамотных кирпичей. При этом в зависимости от метода закалки металла в ней можно не только закалить, но и провести отпуск с прогревом всего объема изделия.

Проще всего с емкостями для охлаждения и зажимным инструментом. Для закалочной жидкости подойдет любой негорючий сосуд достаточного размера, а удерживать и перемещать деталь можно щипцами или крючьями с ручками подходящей длины. На видео ниже показано, как в домашних условиях можно закалить топор с использованием самодельного горна и двух емкостей с разными охлаждающими средами.

Закалка на открытом огне

Самый простой способ закалить небольшую деталь в домашних условиях — это нагреть ее на открытом пламени до нужной температуры, руководствуясь при этом цветовыми таблицами.

В качестве источника нагрева в таких случаях можно использовать газовую горелку, паяльную лампу или даже конфорку домашней газовой плиты. Главный недостаток такой закалки — это сложность равномерного прогрева изделия по всему объему, т. к. пламя создает высокую температуру на узком, ограниченном участке.

Этот способ подойдет, когда необходимо закалить торец удлиненного изделия, например режущую часть сверла или лезвие стамески, или же небольшую деталь размером в несколько сантиметров.

Еще одна проблема, с которой может столкнуться домашний мастер, решивший закалить углеродистую сталь открытым пламенем, — это сильное окисление и выгорание углерода в поверхностном слое железа, которые приводят к деградации его структуры.

Распространенные среды для самостоятельного каления

Для закалки сталей в домашних условиях обычно используют следующие охлаждающие среды: воздух, воду и водные растворы, минеральное масло. В качестве водных растворов обычно используют 10-15%-й хлористого натрия (поваренной соли), а минеральное масло в домашних мастерских — это чаще всего обычная моторная отработка.

Чтобы закалить отдельные части изделия с разной твердостью, используют закалку с последовательным охлаждением в двух средах. Каждая из этих закалочных сред характеризуется своей скоростью охлаждения, от которой напрямую зависит структура обрабатываемого металла.

К примеру, воздух охлаждает сталь со скоростью 5÷10 °C в секунду, масло — 140÷150 °C, а вода (в зависимости от температуры) — 700÷1400 °C.

Чтобы правильно и без проблем закалить свое изделие, необходимо знать марку металла, из которого оно изготовлено, т. к. от этого зависит как температура нагрева, так и способ охлаждения. Народные умельцы для своих изделий в качестве исходных материалов чаще всего используют б/у изделия из быстрорежущих и инструментальных сталей, которые можно закалить в домашней мастерской.

Ниже в таблице приведены рекомендуемые температурные режимы и среды охлаждения для различных сталей.

Закалка металла в масле

Масло довольно плохо проводит тепло, что способствует более медленному формированию структурных элементов стали. Поэтому, если ее закалить в масляной среде, она наравне с твердостью приобретет прочность и упругость.

На производстве для закалки обычно используют индустриальное масло И-20 или современные закалочные масла типа «Термойл», «Термо» или «Волтекс». В домашних мастерских народные умельцы пользуются тем, что имеется в наличии. Чаще всего это новое или отработанное моторное масло.

Чтобы безопасно закалить деталь в таком масле в домашних условиях, нужно помнить, что у него по сравнению с промышленными закалочными жидкостями гораздо более низкая температура вспышки, и при погружении в него раскаленного металла оно на короткий срок загорается с выделением едкого дыма.

Поэтому закалочная емкость, применяемая в домашней мастерской, должна иметь минимальную открытую поверхность и использоваться только на открытом воздухе или в проветриваемом помещении. Помимо обычных ведер и жестяных банок, одна из самых распространенных конструкций такой емкости, которой пользуются домашние мастера — это удлиненный отрезок трубы подходящего диаметра с приваренным днищем.

Изготовление камеры для закаливания металла

Основным материалом для изготовления корпусов домашних печей для закалки стали являются твердые огнеупоры в виде блоков различных размеров и шамотная глина.

В такой печи достигается температура свыше 1200 °C, поэтому в ней можно закалить изделия не только из углеродистой или инструментальной, но и из высоколегированной стали. При изготовлении домашних печей из шамотной глины сначала делают картонный каркас по форме и размеру рабочей камеры, который затем покрывают слоем шамота.

Поверх его наматывают нагревательную спираль, а затем накладывают основной теплоизолирующий слой. При такой конструкции область нагрева изолирована от нагревательного элемента, что важно, когда необходимо закалить сталь, чувствительную к окислам и выгоранию углерода.

Самой же распространенной конструкцией домашних закалочных печей являются установки, тепловые корпуса которых выполнены из шамотного кирпича или аналогичных ему огнеупоров. Рабочая температура у таких материалов более 1400 °C, поэтому в подобных печах можно закалить практически любой вид стали и многие тугоплавкие сплавы.

Конструктивно такая домашняя печь похожа на обычную печь на дровах, только имеет гораздо меньшие размеры. Нагрев металла в ней осуществляется с помощью электрической спирали, уложенной в пазы по периметру внутреннего пространства.

Если необходимо качественно закалить сталь, ее необходимо нагреть до точно заданной температуры, поэтому большинство таких домашних самоделок оснащено терморегуляторами (их свободно можно приобрести на «Алиэкспресс»).

На видео ниже показано устройство такой домашней печи с торцевой загрузкой и терморегулятором, который позволяет закалить сталь с точным соблюдением температурных режимов. Ее тепловой корпус изготовлен из муллитокремнеземистых огнеупорных плит ШПТ-450.

Подробное описание конструкции и рекомендации по созданию печи с верхней загрузкой, в которой можно закалить изделия длиной до 54 см, можно посмотреть в следующем видео. Здесь тепловой корпус печи изготовлен из шамотного кирпича (типа ШБ) и также используется терморегулятор. Кроме верхней загрузки, особенностью этого устройства является спираль из кантала, который служит во много раз дольше традиционного нихрома и фехраля.

Как самостоятельно провести отпуск

Отпуск стали проводят для снижения ее хрупкости и повышения пластичности, что происходит во время ее нагрева до невысокой (по сравнению с закалкой) температуры с последующим медленным охлаждением.

Для большинства сталей (углеродистых и низколегированных), которые можно закалить в домашней мастерской, отпуск проводится при температурах в интервале от 150 до 250 °C (см. таблицу выше). В отличие от закалки такой нагрев не требует специального оборудования, поэтому многие домашние мастера используют для этих целей духовки бытовых плит с терморегуляторами.

Определить температуру нагрева при отпуске можно по цвету побежалости — разноцветной оксидной пленки, возникающей на поверхности стали при нагреве (см. рис. ниже). Если закалить сталь «на мартенсит», т. е. с быстрым охлаждением в воде, то получится очень твердая, но хрупкая структура. Поэтому отпуск является обязательной процедурой при термической обработке режущего инструмента.

Проверка качества закалки

Для того чтобы определить, удалось ли закалить изделие из стали до нужной твердости, у домашнего мастера не так уж и много способов. Традиционный — это попробовать поцарапать металл надфилем (не алмазным), который обычно имеет твердость 55÷60 HRC.

Если на поверхности остаются бороздки, то это значит, что закалить сталь до нужного значения не получилось и ее твердость ниже этой величины. Если же надфиль скользит по поверхности закаленного металла, то его твердость в норме.

Еще один способ проверки качества домашней закалки — это царапание закаленной сталью поверхности бутылочного стекла (см. фото ниже). Кроме твердости, в домашних условиях при наличии определенных навыков можно проверить и структуру металла. Для этого необходимо закалить несколько образцов одинаковой стали в разных режимах, а затем на глаз сравнить структуру и размер зерна.

Особенности закалки алюминия

Необходимость закалить какое-либо изделие из алюминия в домашних условиях возникает достаточно редко, т. к. вся готовая продукция из литейных и деформируемых сплавов обычно проходят требуемую термообработку и в процессе эксплуатации практически не теряет своей твердости и жесткости.

Такая потребность у домашнего мастера может возникнуть после сварки между собой деталей из алюминиевых сплавов, т. к. в этом случае они очень часто теряют жесткость в области, прилегающей к сварному шву. Но в домашних условиях закалить алюминий очень сложно, т. к. для этого нужно точно знать тип сплава и выдерживать термические параметры с точностью как минимум ±5 °C.

Охлаждение тоже требует определенных навыков, т. к. при неточном соблюдении технологии изделие может повести. Если же все-таки хочется освоить этот вид термообработки для использования в домашних условиях, то в первую очередь необходимо обзавестись печью с точным терморегулятором, а также быть готовым к тому, что каждый раз придется закаливать поочередно несколько образцов для подбора нужных параметров термического процесса.

Особенности закалки меди

Технологии термообработки стали и меди имеют принципиальные отличия. Нагрев меди до красного каления (свыше 600 °C) и быстрое охлаждение в воде приводит к ее отпусканию (т. е. она становится мягкой).

Закалить медь в домашних условиях сложнее, чем отпустить, т. к. для этого ее нужно нагреть всего до 400 °C, при которых она не имеет свечения. После нагрева до указанной температуры медное изделие медленно остужается на воздухе, после чего оно приобретает твердость, как после нагартовки.

Если все-таки есть насущная потребность закалить какое-то количество медных деталей в условиях домашней мастерской, придется обзавестись пирометром для контроля температуры нагрева.

Мы описали два способа проверки качества закалки в домашних условиях. А какие знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к этой статье.

Специфика гибки алюминиевого листа

Гнуть алюминиевый лист легко, а если нужно при этом его нагреть, то температура его плавления не очень высока. Но не все так просто. Об о все по порядку.

На первый взгляд нет более удобного материала, чем алюминиевый лист для создания самых разных форм своими руками. Гнуть алюминий легко, а если нужно при этом его нагреть, то температура его плавления не очень высока. Но не все так просто. На практике гибка алюминиевого листа имеет определенную специфику как в самом процессе сгибания, так и в сохранении целостности листового материала в месте деформации.

Что особенного в гибке алюминия

В основном применяют два способа гибки алюминиевого листового материала:

воздушный или свободный,
калибровочный.

Свободный способ — это когда между пуансоном и листом металла имеется воздушный зазор. Этот метод является наиболее широко используемым на сегодняшний день.

Если же в процессе сгибания между пуансоном и стенками формы нет воздушного зазора и алюминиевый лист плотно сжимается, то такой способ называют калибровкой. Эта методика достаточно старая и применяется для наиболее мягких материалов или для изготовления сложных форм изделий.

Гибка алюминия свободным методом имеет ряд преимуществ по сравнению с калибровочным способом, а именно:

более высокая степень гибкости, так без замены пуансона и формы можно получать разные углы гибки листового профиля;
требуются меньшие усилия для осуществления деформации;
можно сгибать листы большей толщины;
сравнительно меньшая стоимость оборудования.

К недостаткам свободного метода можно отнести:

невысокую точность углов при сгибании для тонкостенных листов металла;
точность повторения формы зависит от физических свойств материала;
плохая применимость для операций со сложной конфигурацией.

Какие марки можно гнуть, а какие нет

Так можно выделить несколько основных видов сортопроката алюминиевого листа, которые могут значительно отличаются друг от друга своими физическими свойствами и возможностями деформации. Итак, наиболее распространенные виды:

Отожженный, имеет в обозначении букву М, является самым мягким сортом, поэтому прекрасно поддается деформации, но при этом легко мнется и рвется при чрезмерном растяжении.
Полунагартованный обозначается, как Н2 и имеет более жесткие свойства, чем сорт М также хорошо деформируется и способен выдержать сгибание свыше 90 градусов за раз. При этом за счет своей повышенной жесткости неплохо сохраняет форму и препятствует образованию вмятин, поэтому чаще всего применяется как облицовочный материал.
Нагартованный, в обозначении сорта содержит одну букву Н. Нагартовкой называется метод придания листовому металлу повышенной прочности при помощи холодного уплотнения. Для этого алюминиевый лист дополнительно прокатывают между двумя валами на специальном станке. Этот сорт хорошо гнется на углы до 90 градусов и способен выдерживать значительные нагрузки на свою поверхность.
Закаленный или естественно состаренный, как правило, маркируется буквой Т. Представляет собой достаточно твердый алюминиевый прокат, поэтому он более требователен при обработке, так как при сгибании на холодную под 90 градусов трескается в месте сгиба. Используется для изготовления деталей и узлов, работающих с повышенной нагрузкой.

Основные выпускаемые виды сплавов алюминиевого листопроката можно расположить следующим образом:

Технические сплавы марок 1105 и ВД1, имеют сравнительно малый удельный вес листа и без особых проблем легко сгибаются.
Алюминиево-магниевые сплавы, маркируются буквами АМГ. Их производят из алюминия, легированного с помощью добавления магния и марганца. Марка АМГ обладает кислотостойкими свойствами и хорошо гнется, поэтому в основном применяет для производства емкостей и баков, а также деталей катеров и лодок.
Пищевые сплавы марок А5 и АД, выпускают нагартованными, полунагартованными или отожженными сортами.
Повышенной пластичности сплавы АМЦ специально предназначены для изготовления сложноизогнутых деталей, таких как автомобильные радиаторы и т. п.
Дюралюминий маркируется буквой Д. Он относиться к высокопрочным сортам, основным отличием которого является высокая устойчивость к внешнему воздействию. Дюралюминий практически не гнется, поэтому применяется только при изготовлении деталей методом штамповки.
Авиационные особо прочные сплавы марки В, гнутся по особой технологии штамповки и прессования. Их используют при изготовлении высоконагруженных деталей в автомобильной промышленности и отраслях авиастроения.

Более детально описаны свойства и характеристики выпускаемых сортов и видов алюминиевого листового проката в ГОСТ 21631-76.

Гибка алюминия с сохранением целостности

Если для части сортов и марок практически не возникает вопрос, как согнуть алюминиевый лист, то для сплава дюралюминия, а также листового проката с явно выраженными закаленными и жесткими свойствами, это представляет определенную трудность, так как в месте сгибания он, как правило, должен лопнуть.

Поэтому гибка листового алюминия композиционных составов производиться методом выборки паза в месте гиба. Для этого на листе закрепляют направляющие и, с помощью специального ручного инструмента фрезера, прорезают паз как минимум на 2/3 глубины с углом развертки от 90 до 110 градусов, что дает возможность сгибать алюминиевый лист под углом 90 градусов без потери целостности.

Если у вас есть опыт, как согнуть жесткий алюминиевый лист и при этом не сломать его, то поделитесь им в блоке комментариев.

Читайте также: