Kalimas - kalimo ruošinių šildymas

Svarbus procesas prieš karštąkalimas. Kai metalas įkaitinamas iki tam tikros temperatūros, padidėja plastiškumas ir sumažėja atsparumas denatūracijai. Anglinio plieno, kuriame yra 0,45% anglies, ir legiruotojo plieno, kuriame yra nikelio, chromo ir volframo, stiprio kitimo kreivė aukštoje temperatūroje. Pagal kreivę, didėjant temperatūrai, metalo stiprumas mažėja.

Kaitinimo temperatūra Kalimo ruošiniai paprastai kaitinami iki leistinos pradinės metalo kalimo temperatūros. Siekiant užtikrinti vienodą temperatūrą viduje ir išorėje, kalimo ruošinio paviršius turi būti tam tikrą laiką šiltas po įkaitinimo iki reikiamos temperatūros. Laikymo laikas yra susijęs su metalo šilumos laidumu, kalimo ruošinio sekcijos dydžiu ir įdėjimo į krosnį būkle. Šalto ruošinio kaitinimo greitis neturi būti per didelis, kad būtų išvengta per didelio paviršiaus ir širdies temperatūros skirtumo bei didelio šiluminio streso širdyje. Šilumos stresas širdyje gali lengvai sukelti įtrūkimus. Dažniausiai naudojama termometro lentelė turi termoporą, matuojančią krosnies temperatūrą, matuojančią optinio pirometro metalo paviršiaus temperatūrą.

Kaitinimo būdas Senovėje kalimo ruošiniai buvo kaitinami tiesiogiai atvira liepsna. Šiuolaikiniam kalimo ruošinių šildymui naudojamos įvairios anglies, naftos, dujų ir elektrinės pramoninės krosnys, įskaitant pertraukiamą kamerą, vežimėlio krosnį, atsparumo krosnį, indukcinę krosnį ir nuolatinę krosnį. Indukcinė krosnis turi greito kaitinimo greičio, vienodos temperatūros, mažo ploto ir lengvo automatinio valdymo pranašumus ir buvo plačiai naudojama vidutinių ir mažų kalimo dalių gamybos linijoje. Kalimo ruošinių šildymas sunaudoja daug energijos, todėl būtina pagerinti pramoninės krosnies šiluminį efektyvumą ir tobulinti šildymo valdymą bei veikimą.

Esant aukštai temperatūrai, pliene esanti geležis ir krosnies dujų oksidacija sudaro FeO, Fe3O4, Fe2O3 oksidą, vadinamą oksidine oda. Oksidinės odos gamyba padidins metalo sunaudojimą. Bendras pertraukiamo liepsnos šildymo krosnies oksidacijos degimo greitis yra 2–3%, indukcinis kaitinimas mažesnis nei 0,5%. Be to, oksidinė oda padidins štampo susidėvėjimą, sumažins kalimo tikslumą ir sukels grubų paviršių, taip padidindama mechaninio apdirbimo apdirbimo naudą ir padidindama medžiagų sąnaudas. Oksidinė oda taip pat trukdo šilumos laidumui, pailgina kaitinimo laiką, turi įtakos krosnies dugno tarnavimo laikui ir mechanizuotam pramoninės krosnies darbui. Be oksidinės odos susidarymo, oksidacija taip pat gali sumažinti anglies kiekį plieno paviršiuje, sudaryti dekarbonizuotą sluoksnį ir sumažinti kaltinio paviršiaus kietumą ir stiprumą. Oksidinės odos gamyba yra nepalankesnė preciziniam kalimui. Siekiant išvengti ar sumažinti oksidacijos sukeliamų problemų ir nuostolių, nuo XX amžiaus atlikta daug tyrimų apie kalimo ruošinio kaitinimą be oksidacijos, o tyrimų rezultatai panaudoti pramoninėje gamyboje.