Što je kovanje osovine?

Općenito, za veće otkovke vratila koristit će se slobodno kovanje. Osovina je cilindrični objekt koji prolazi kroz sredinu ležaja, kotača ili zupčanika, ali postoji i nekoliko predmeta četvrtastog oblika. Otkovci vratila su strojni elementi koji podupiru rotirajuće dijelove i okreću se s njima za prijenos gibanja, zakretnog momenta ili momenta savijanja. Općenito je u obliku metalne kružne šipke, a svaki segment može imati različite promjere. Rotirajući dijelovi u stroju ugrađeni su na osovinu.
Velika osovina vodene turbine i generatora radi pod djelovanjem savijanja i velikog momenta. Osim što podnose ogromnu centrifugalnu silu, također podnose toplinsko naprezanje, dodatno naprezanje uzrokovano rotacijskim vibracijama i udar tijekom pokretanja i gašenja. Dakle, velika otkovka kao što su velika vratila i rotori zahtijevaju visoku čvrstoću, dobru plastičnost i žilavost.
Zahtjevi za materijal su vrlo strogi, zahtijevaju ujednačen kemijski sastav, čistu teksturu i bez velikih ili gustih inkluzija, pukotina, jake segregacije i drugih nedostataka. Potrebno je da zaostalo naprezanje nakon toplinske obrade bude minimalno.
Rastaljeni čelik zahtijeva kiselo taljenje s otvorenim ognjištem ili alkalnu električnu peć, zahtijevajući niske razine kisika, vodika i niske sumpora i fosfora. Zahtijeva visok sadržaj elemenata kao što su Cr, Mo i V.
Nakon kovanja mora se provesti nekoliko puta austenitizirajuće toplinske obrade, nakon čega slijedi gruba strojna obrada, kaljenje i popuštanje, a popuštanje se provodi s ciljem dobivanja martenzita ili bainita. Nakon poluprecizne strojne obrade potrebno je provesti tretman za smanjenje naprezanja.
Otkovci vratila općenito se slažu s postupkom istezanja tijekom procesa kovanja:
1. Otkovci imaju nedostatke kao što su skupljanje, poroznost i segregacija. Razuman proces savijanja može zavariti unutarnje nedostatke, smanjiti segregaciju i zadovoljiti tehničke zahtjeve.
2. Zbog zahtjeva mehaničke izvedbe, tangencijalna izvedba otkovaka s jednostrukim istezanjem nije dobra. Ponavljano nabijanje i izvlačenje mogu poboljšati sveobuhvatnu mehaničku izvedbu. Jedan je zahtjev za omjerom kovanja, a različiti omjeri kovanja imaju različita mehanička svojstva. Općenito govoreći, veći omjeri kovanja su korisni za poboljšanje performansi otkivaka, a drugi je razbijanje strukture grana stabla u stanju lijevanja i pročišćavanje zrna. Zbog nedostataka kao što su skupljanje i labavost u otkovcima, razuman proces savijanja može zavariti unutarnje nedostatke kako bi se zadovoljili zahtjevi.