Ковкие металлы

Ковкие металлы

Ковкими называют материалы, которые не разрушаются на куски под ударами, а деформируются, то есть изменяют форму. Рекордсменами ковкости считают серебро, медь и золото. Из грамма золота попеременным расплющиванием и вытяжкой можно получить металлическую ниточку длиной больше 3 километров.

Для обработки молотами больше всего применяют низкоуглеродные стальные сплавы.  Чугуны не проявляют ковкости из-за высокой доли углерода. Очень чистые железо и хром достаточно ковкие, но это очень дорогие материалы, применять их для кованых изделий невыгодно. Высокую степень ковкости проявляют из сплавов алюминиевые, бронзовые и латунные, из металлов магний, олово и титан.

Специфика ковких металлов

Ковкость – это технологическое свойство, противоположное хрупкости. Поэтому ковкие металлы не могут быть хрупкими. Также ковкость близка в пластичности – способности не ломаться и сохранять целостность при изгибе. Эту группу металлов для получения фигурных изделий можно не только ковать, но и гнуть.

Ковкие металлы могут проявлять определенную степень вязкости, за счет которой удары и другие механические воздействия гасятся и не приводят к изменению формы. Для мягких ковких металлов еще характерна текучесть – способность медленно деформироваться, как бы растекаться под давлением.

Ковкие металлы и сплавы хорошо подходят не только для обработки молотами, но и для прокатки вплоть до очень тонкой фольги, волочения до нитевидной проволоки, прессования и штамповки. Ковкость зависит от чистоты металла, состава сплава, температуры обработки.

Большинство твердых металлов становится более ковкими и пластичными при нагревании. Для них подходят методы горячей ковки. При охлаждении и закаливании таких изделий они становятся очень твердыми и прочными, приобретают высокую степень сопротивления ударам и изгибам.

У ковких металлов обычно высокая тепло- и электропроводность. Теплопроводность особенно важна, потому что чем она больше, тем меньше энергии тратится для подогрева металла при горячей ковке. У каждого ковкого металла и сплава есть своя ковочная температура – от 1200°С у стали до 400°С у алюминия.

Как применяют ковкие металлы

Главное направление применения ковкости металлов – кузнечное дело. В этом ремесле применяется горячая ковка.  Использование холодной ковки без нагрева металла относится к ювелирному и слесарному делу. В кузнечном деле больше всего используется стали, так как это самый дешевый материал из ковких. Полуфабрикаты и готовые металлоизделия в кузнечном деле называют поковками.

Самые высокие ковочные качества у малоуглеродистых сталей, но это более мягкие материалы по сравнению высокоуглеродистыми. Поэтому в ковке для получения твердых и прочных изделий используют стали и с достаточно высоким содержанием углерода, хоть они и сложнее в обработке.

Низкоуглеродистую сталь кузнецы называют поделочной. Она больше всего используется в ручной ковке для получения сложных или ажурных изделий. Методами художественной ковки, которая считается отдельным видом производства и искусства, получают стальные ограды, ворота, беседки, решетки, фонари, скульптуры, уличные скамейки.  Для интерьеров используют такие произведения кузнечного искусства, как подвесные и напольные кашпо, разные виды мебели, декоративные фигурки.

Среднеуглеродистые стали используют больше для ковки механическими молотами. Из них получают детали для судо- и машиностроения. Высокоуглеродистые инструментальные стали обрабатывают ковкой для получения особо прочных лезвий и для других рабочих деталей инструментов.

Ковкие благородные сплавы и металлы, а также бронзы и латуни используются ювелирами и другими мастерами для ручной ковки с целью получения изделий с высокой художественной ценностью. Горячая ковка титана применяется для предварительной обработки этого металла перед прокаткой.

Чистый магний из-за его химической активности применяют мало. А вот добавки магния в сплавы значительно повышают их ковкость, поэтому много магния используется как легирующая добавка. Для олова из-за его легкоплавкости и мягкости намного удобнее использовать литье, ковка к нему почти не применяется. Добавка олова в ювелирные и технические бронзы значительно повышает их ковкость.