Термин кованая углеродистая сталь представляет собой комбинацию двух основных металлургических компонентов, а именно углеродистая сталь и ковка. Углеродистая сталь — это широкий термин, применяемый к целому ряду сортов стали различного состава, за исключением нержавеющей стали. Ковка — это процесс формирования металла, в котором используется многократное усилие для сжатия куска нагретого металла до желаемой окончательной формы. Ковка обычно используется для производства готовых изделий более высокого качества из-за отсутствия дефектов в структуре стали, характерных для других методов изготовления, что делает детали хорошо подходящими для работы при высоких температурах и давлениях. Некоторые распространенные детали из кованой углеродистой стали включают в себя машины, клапан и компоненты системы трубопроводов.
Углеродистая сталь является довольно общим идентификатором ряда стальных сплавов, состоящих из углерода в качестве основного легирующего компонента, наряду с различными количествами других элементов, таких как вольфрам, кобальт и хром. Как правило, при определении углеродистой стали для этих элементов не указываются минимальные или максимальные концентрации, хотя считается, что нержавеющая сталь не соответствует требованиям. Другими словами, концентрации как первичного углерода, так и вторичных легирующих элементов могут быть отрегулированы в соответствии с предполагаемым конечным назначением стали. Например, увеличение содержания углерода в сплаве увеличивает его твердость при снижении пластичности.
Ковка является одним из старейших методов формовки металлов и включает в себя повторяющиеся ручные или силовые удары, чтобы заставить раскаленную сталь принять определенную форму. Металл нагревают в кузнице и забивают на фигурном приспособлении или между двумя половинками дола для придания ему окончательной формы. Ручная ковка выполняется кузнецом с использованием небольших ручных молотков, щипцов и долот, при этом ковка обычно происходит на наковальня. Кованую углеродистую сталь, производимую на механических кузницах, забивают большими отбойными молотами, способными в некоторых случаях оказывать значительное давление при ударе по горячему металлу.
Обычно считается, что детали из кованой углеродистой стали превосходят детали, изготовленные другими методами, такими как литье. Это связано с тем, что ударная обработка металла во время штамповки устраняет большинство микроскопических кристаллических дефектов, таких как пузырьки воздуха и трещины, характерные для литых деталей. Эта структурная целостность делает детали из кованой углеродистой стали более прочными и лучше подходящими для применений, связанных с высоким давлением и температурой. Эта прочность делает эти поковки идеальными для систем нефте- и газопроводов, деталей машин и внутренних механизмов клапанов высокого давления.
