Kucie na gorąco

Kucie na gorąco, gdzie obrabiany przedmiot nagrzewa się do około 75% jego temperatury topnienia. Gdy temperatura przedmiotu obrabianego przed kuciem zbliża się do temperatury topnienia, naprężenie przepływu i energia wymagana do uformowania materiału zmniejszają się. Dlatego można zwiększyć szybkość odkształcania lub szybkość produkcji. Jest to droższe podejście do kucia metalu i może być szkodliwe, prowadząc do uszkodzenia matrycy w wyniku naprężeń termicznych.
Kucie na gorąco, zwane także kuciem matrycowym, to proces, który można zastosować do produkcji szerokiej gamy części z większości metali. Ogólnie rzecz biorąc, kucie to proces formowania i kształtowania metali poprzez kucie, prasowanie lub walcowanie. Odkuwki produkowane są w rozmiarach od kilku milimetrów maksymalnego wymiaru do 3 m lub w niektórych przypadkach większych.

Zasady i praktyki kucia na gorąco zostały ustalone od ubiegłego stulecia, ale od tego czasu wprowadzono oczywiste ulepszenia w sprzęcie, smarach i możliwościach obróbki trudniejszych do kucia materiałów.
Kucie na gorąco to plastyczne odkształcenie metalu w takiej temperaturze i przy takiej szybkości odkształcenia, że ​​rekrystalizacja zachodzi jednocześnie z odkształceniem, co pozwala uniknąć utwardzania przez odkształcenie. Aby to nastąpiło, w całym procesie musi zostać osiągnięta wysoka temperatura przedmiotu obrabianego (odpowiadająca temperaturze rekrystalizacji metalu).

Formą kucia na gorąco jest kucie izotermiczne, podczas którego materiały i matryce są podgrzewane do tej samej temperatury. Prawie we wszystkich przypadkach kucie izotermiczne nadstopów przeprowadza się w próżni lub w ściśle kontrolowanej atmosferze, aby zapobiec utlenianiu.
Ponieważ metal jest gorący, łatwo go przesuwać, co pozwala na uzyskanie bardziej wyszukanych kształtów niż kucie na zimno. Kucie na gorąco jest powszechne w przypadku twardszych metali, takich jak stal, które trudno byłoby kształtować na zimno. Proces rozpoczyna się od odlania wlewka, który jest podgrzewany do temperatury odkształcenia plastycznego, a następnie kuty pomiędzy matrycami do pożądanego kształtu i rozmiaru. Podczas tego procesu kucia gruboziarnista struktura odlewu zostaje rozbita i zastąpiona drobniejszymi ziarnami, co osiąga się poprzez zmniejszenie rozmiaru wlewka.
W zależności od metalu i stopnia jego nagrzania sam proces kucia może wystarczyć do odpuszczenia lub wzmocnienia materiału. Zwykle produkt po kuciu na gorąco jest dodatkowo poddawany obróbce cieplnej.

Głównym czynnikiem różnicującym kucie jest temperatura kęsów na początku procesu. W przypadku kucia na gorąco kęsy nagrzewa się do temperatury, w której podczas kucia zachodzą procesy rekrystalizacji. Dzięki temu podczas kucia materiał nie utwardza ​​się przez zgniot, co zapewnia mu niemal nieograniczoną odkształcalność.
Materiały wykonane ze stali nagrzewa się najczęściej do temperatury początkowej ok. 1200°C. Maple wykonuje kucie matrycowe, w którym matryce wytwarzają pożądany kontur części w kilku etapach.