A gépi kovácsolás alapanyagai, nyersanyagai
Az acélművekben legyártott, ill. kikészített acéladagot öntöttvas formába, ún. kokillába öntik, ahol az megdermedve felveszi a kokilla alakját. Kovácsolási célra leginkább a hullámos falú, hat- és nyolcoldalú, kissé kúpos formát használják. A lehűléskor könnyen keletkező hosszrepedéseket a hullámos oldalfal többnyire kiküszöböli. A gyorsabban hűlő külső felület összehúzódásából keletkező húzófeszültségeknek a hullámos oldalfalak engedni tudnak.
A felfelé szélesedő kúpos kiképzésnek az a célja, hogy a felső rész lassabban dermedjen, így a vasnál kisebb fajsúlyú szennyeződések könnyebben jussanak el a felső részbe. Az így öntött terméket acéltuskónak vagy öntecsnek nevezzük.
Öntött acéltuskó vagy öntecs
Az öntött acéltuskó vagy öntecs anyaga a leöntés után a környező kokilIának adja át melegét, és a széntartalomtól függő hőfokon megindul a merevedési folyamat. Először a tiszta vas (Fe) merevedik meg hálószerűen, és a háló közt helyezkedik el a többi, még folyékony alkotó. A szennyezők (foszfor P, kén S) vegyületei később merevednek, s igyekeznek a legmelegebb, vagyis a tuskó középső része felé. Ezért az öntecs középső és felső része a legszennyezettebb.
Az öntecs felületén a leggyorsabb a merevedés, itt a felületre merőleges, ún. dendrit kristályos szerkezet alakul ki, ugyancsak itt helyezkednek el az acélban elnyelt, lehűléskor kiszabaduló gázok, amelyeket a gyors merevedés felfelé tartó mozgásukban meggátolt. A gázok az öntecsben hólyagok alakjában jelentkeznek – ezek az ún. kerületi hólyagok. Ha kovácsoláskor nem nyílnak fel, nem oxidálódik a felületük, rendszerint összeforrnak, összehegednek.
Az öntecs részei és hibái
Az öntecset három fő része oszthatjuk.
A felöntés rendeltetése az, hogy az acél dermedésekor beálló térfogatcsökkentést, az ún. szívódási üreget magába foglalja. A felöntés kiképzésekor tűzálló anyaggal bélelt, jól előmelegített formarészt, ún. sapkát helyeznek a kokilla tetejére. Ezzel az igen veszélyes, ill. káros és a hasznos törzsrészben esetleg jelentkező másodlagos szívódási üreg keletkezését akadályozzák meg.
A törzs az öntecs felhasználható hasznos része. Az ezen előforduló felületi hibák a kovácsolás, ill. hengerlés közben vagy e műveletek befejezése után javításra, köszörülésre szorulnak. Öntéskor a kokilla falára fröccsent cseppek pikkelyességet, nagyobb szétfolyásokat, ún. felületi pecsenyéket okoznak. Ha az öntés bármely okból megszakad, az utánöntés a tuskó selejtességét okozhatja, mert a közben keletkezett oxidhártya miatt kovácsoláskor legtöbbször keresztirányú szétválás, szétszakadás tapasztalható. Az erősen elhasznált gödrös kokillákban megakad a dermedő acél felülete (nem tud összehúzódni). Az így megfeszült tuskó lapján keresztrepedések keletkeznek. Rosszul lehűtött (pl. vizes talajra fektetett) tuskó hosszrepedéseket kaphat.
Az alsó részre kovácsolási öntecsnél egy négyszög szelvényű nyúlványcsapot öntenek. Ez kovácsoláskor az öntecs mozgatására szolgál.
Hengerelt félkész buga
Az öntecsek áthengerlése után keletkeznek a kovácsolási célra szolgáló félkész, hengerelt bugák. A bugák további hengerlésével, húzásával az ún. rúdáruk jönnek létre. A félkész terméken az öntecsen fellelhető és a melegalakításnál keletkező hibák együtt jelentkeznek. Az öntecsből átvitt hibák az acélcseppek és a megnyílt kerületi hólyagok hengerelés után pikkelyesség alakjában jelentkeznek a buga felületén. Az acélöntecs felületére tapadt rétegesség a bugán is megtalálható elnyúlva. Az öntecsen látott keresztrepedések és hosszrepedések elnyújtva szintén megtalálhatók a bugán is.
Hengerléskor keletkező hibák
A hengerlési üreg túltöltésből származó ráhengerlés hosszirányú rágyűrődést mutat, mely zömítéskor, ha nincs tökéletesen kifaragva, felnyílik. Túlhevítés és szúróláng okozza a helyi repedezettséget és nagy erővel tapadó revecsomókat. Zömítéskor a felülethez közel eső kerületi hólyagok is felnyílhatnak. A hengerelt buga erős eltérése az egyenestől – az ún. kardosság – megnehezíti, sőt meggátolhatja a süllyesztékes kovácsoláshoz szükséges alapanyag gépesített darabolását.
Az öntecs és a félkész buga szerkezetének vizsgálatakor láttuk, hogy a gyakorlati felhasználást nem elégítenék ki közvetlenül. Ezért kell azokat kovácsolni, mert a minőségjavító hatást a szövetszerkezet finomításával érjük el. A kovácsolás tehát nemcsak alakképző, hanem minőségjavító művelet is. A jó minőség egyik alapvető feltétele a helyesen végzett kovácsolás. Ezzel egyenletes, finom szemcseszerkezet keletkezik.