Ako dodávateľ kovaných dielov som bol svedkom z prvej ruky kritickú úlohu, ktorú suroviny zohrávajú pri výrobe častí krediacej sily s vysokou silou. Kvalita a vlastnosti surovín priamo ovplyvňujú výkon, trvanlivosť a celkovú kvalitu konečných kovaných výrobkov. V tomto blogu sa ponorím do požiadaviek na suroviny na kovanie častí vysokej sily.
1. Chemické zloženie
Chemické zloženie suroviny je prvou a najzákladnejšou požiadavkou. Rôzne prvky v zliatine kovu prispievajú k pevnosti, tvrdosti, húževnatosti a iným mechanickým vlastnostiam kovaných častí.
Uhlík (c)
Uhlík je jedným z najdôležitejších prvkov ocele na kovanie častí vysokej pevnosti. Primerané množstvo uhlíka môže významne zvýšiť tvrdosť a pevnosť ocele. Všeobecne platí, že pre časti kovania vysokej sily sa obsah uhlíka môže pohybovať od 0,3% do 0,6%. Vyšší obsah uhlíka vedie k vyššej pevnosti, ale môže tiež znížiť ťažnosť a zvárateľnosť. Napríklad vOEM AISI1045 oceľové presné tlačové kovanie, oceľ AISI 1045 obsahuje približne 0,42 - 0,50% uhlík, čo poskytuje dobrú pevnosť a tvrdosť pre kované časti, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, ktoré si vyžadujú vysoký odolnosť voči stresu.
Mangán (MN)
Mangán je ďalším základným prvkom. Pomáha deoxidovať oceľ a zlepšovať jej tvrdosť. Mangánu tiež kombinuje so síry na vytvorenie sulfidu mangánu, čo znižuje škodlivé účinky síry na horúce vlastnosti ocele. Pri oceľových oceliach s vysokou pevnosťou je obsah mangánu zvyčajne medzi 0,6% a 1,5%.
Chróm (CR)
Chróm sa pridáva, aby sa zvýšila odolnosť, odolnosť proti korózii a odporu ocele. Vytvára stabilnú vrstvu oxidu na povrchu ocele a chráni ju pred oxidáciou a koróziou. V niektorých častiach kovania vysokej sily používaných v drsných prostrediach môže byť obsah chrómu až 1 - 2%. Napríklad niektoré ocele s vysokou zliatinou s vysokou silou s prírastkami chrómu sa používajú pri kovanie diel pre automobilové motory a letecké aplikácie.
Nikel (ni)
Nikel zlepšuje húževnatosť, ťažnosť a odolnosť proti korózii ocele. Zvyšuje tiež tvrdosť ocele, najmä pri nízkych teplotách. V časti s vysokou pevnosťou, ktoré potrebujú pracovať v prostrediach s nízkou teplotou, sa často pridáva nikel. Obsah niklu sa môže pohybovať od 0,5% do 5% v závislosti od konkrétnych požiadaviek aplikácie.
2. Čistota a čistota
Čistota suroviny je rozhodujúca pre kovanie častí vysokej pevnosti. Nečistoty, ako je síra (S), fosfor (P) a nemetalické inklúzie, môžu mať škodlivý účinok na mechanické vlastnosti kovaných častí.
Síra a fosfor
Síra a fosforu sa považujú za nečistoty v oceli. Vysoký obsah síry môže spôsobiť horúcu - krátkosť, čo znamená, že oceľ sa počas procesu kovania stáva krehkou pri vysokých teplotách. Fosfor môže zvýšiť studenú krehkosť ocele. Obsah síry by preto mal byť obmedzený na menej ako 0,05% a obsah fosforu by mal byť menší ako 0,04% vo vysokej kvalite oceľových ocelí.
Non - kovové inklúzie
Non -metalické inklúzie, ako sú oxidy, sulfidy a kremičitany, môžu pôsobiť ako stresové zvýšenia v kovaných častiach, čím sa znižuje ich únavová životnosť a húževnatosť. Aby sa zabezpečila kvalita výškových častí kovania vysokej sily, suroviny by mali mať nízku úroveň neoverných inklúzií. Pokročilé procesy výroby ocele, ako je odplyňovanie vákua a rafinácia naberáka, sa často používajú na zníženie obsahu neoverných inklúzií v oceli.
3. Štruktúra zrna
Štruktúra zrna suroviny má významný vplyv na mechanické vlastnosti kovaných častí. Jemná zrnitá štruktúra vo všeobecnosti poskytuje lepšiu pevnosť, tvrdosť a rezistenciu na únavu v porovnaní s hrubou štruktúrou.
Počiatočná veľkosť zrna
Počiatočná veľkosť zrna suroviny by mala byť čo najkratšia. To sa dá dosiahnuť správnymi procesmi výroby ocele a valcovania. Napríklad riadené valcovacie a zrýchlené techniky chladenia môžu vylepšiť veľkosť zŕn ocele. Jemná surovina bude mať počas procesu kovania rovnomernejšou deformáciou, čo bude mať za následok lepšie kované diely.
Zlepšenie obilia počas kovania
Počas procesu kovania je možné štruktúru zrna ďalej zdokonaľovať prostredníctvom správnych operácií kovania. Kovanie pri vhodnej teplote a pri správnom deformácii môže rozbiť pôvodné zrná a vytvoriť nové jemnejšie zrná. Tento proces vylepšenia obilia zlepšuje pevnosť a húževnatosť kovaných častí.
4. Homogenita
Homogenita suroviny je nevyhnutná na zabezpečenie konzistentných mechanických vlastností v kovaných častiach. Nehomogenity v chemickom zložení alebo mikroštruktúre môžu viesť k zmenám sily, tvrdosti a iných vlastností.
Chemická homogenita
Surovina by mala mať rovnomerné chemické zloženie. To sa dá dosiahnuť správnymi procesmi topenia a rafinácie. Vo veľkej miere výroby ocele sa používajú techniky, ako je miešanie na panvica a nepretržité odlievanie, na zabezpečenie chemickej homogenity oceľových bratov.
Mikroštruktúrna homogenita
Dôležitá je aj mikroštruktúrna homogenita. Surovina by mala mať rovnomerné rozdelenie fáz a zŕn. Akákoľvek segregácia alebo nerovnomernosť v mikroštruktúre môže spôsobiť koncentrácie miestneho stresu v kovaných častiach, čo vedie k predčasnému zlyhaniu.
5. Mechanické vlastnosti suroviny
Mechanické vlastnosti suroviny, ako je pevnosť výťažku, pevnosť v ťahu a predĺženie, sú dôležitými úvahami na kovanie častí vysokej pevnosti.
Výnosová sila
Pevnosť výnosu suroviny by mala byť dostatočne vysoká na to, aby odolala počiatočnej deformácii počas procesu kovania bez nadmernej plastickej deformácie. Surovná surovina s vysokou výťažkou - pevnosť môže tiež prispieť k vysokej sile konečných kovaných dielov.
Pevnosť v ťahu
Pevnosť v ťahu suroviny súvisí s maximálnym zaťažením, ktoré kované časti vydrží. Pre časti s vysokou silou by surovina mala mať vysokú pevnosť v ťahu. Pevnosť v ťahu suroviny sa často určuje pomocou štandardných ťahových testov.
Predĺženie
Predĺženie je mierou ťažnosti suroviny. Určité množstvo ťažnosti je potrebné, aby sa surovina kovala do komplexných tvarov bez praskania. Adekvátne predĺženie tiež pomáha zlepšovať húževnatosť kovaných častí.
6. Vhodnosť na proces kovania
Surovina by mala byť vhodná pre použitý proces konkrétneho kovania. Rôzne procesy kovania, ako napríklad otvorené kovanie a kovanie tlače, majú rôzne požiadavky na surovinu.
Otvorené - kovanie
VVeľká dimenzia Q235 uhlíková oceľ otvorená kovanie, uhlíková oceľ Q235 sa vyberie, pretože má dobrú plasticitu a je vhodná na kovanie otvorom. Otvorené - kovanie vyžaduje, aby surovina mala dostatočnú ťažnosť, ktorá sa môže voľne deformovať medzi zomrelmi. Surovina by mala mať tiež relatívne nízky tokový napätie pri teplote kŕmenia, aby sa znížila požadovaná sila kovania.
Kovanie
Kovanie tlače sa často používa na výrobu presných a komplexných kovaných dielov v tvare. Surovina na kovanie tlačového kovania by mala mať dobrú formovateľnosť a rovnomerné tokové správanie. Materiály s vysokou tvrdosťou sú tiež uprednostňované pri tlači, aby sa zabezpečilo správne stvrdnutie kovaných dielov po procese kovania. NapríkladOEM AISI1045 oceľové presné tlačové kovaniePoužíva oceľ AISI 1045, ktorá má dobrú formovateľnosť a tvrdosť pri operáciách kovania.
7. Cena - efektívnosť
Pri splnení vyššie uvedených požiadaviek je dôležitým faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, náklady - efektívnosť suroviny. Ako dodávateľ kovaných dielov musíme s jej nákladmi vyvážiť kvalitu suroviny. Niektoré zliatiny s vysokým výkonom s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami môžu byť veľmi drahé. Preto musíme zvoliť najvhodnejšiu surovinu na základe konkrétnych požiadaviek na kovanie a analýzu výnosov z nákladov. Napríklad v niektorých aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoká - sila, ale náklady sú hlavným problémom,OEM uhlíková oceľ Q235 ST37 - 2 C45 1010 KÁVANÁ OCELAMôže byť dobrou voľbou, pretože uhlíková oceľ je relatívne lacná v porovnaní s niektorými oceľami s vysokou zliatinou.
Záverom možno povedať, že požiadavky na suroviny na kovanie častí vysokej pevnosti sú zložité a viac -facetované. Od chemického zloženia a čistoty po štruktúru zŕn a náklady - efektívnosť, je potrebné starostlivo zvážiť každý aspekt, aby sa zabezpečila kvalita a výkon konečných kovaných dielov. Ako profesionálny dodávateľ dielov máme bohaté skúsenosti pri výbere správnych surovín a výrobe vysoko kvalitných diel kovania. Ak máte záujem o naše kované časti alebo máte špecifické požiadavky na časti s vysokou silou, neváhajte a kontaktujte nás kvôli diskusiám o obstarávaní. Sme odhodlaní poskytovať vám najlepšie riešenia a produkty vysokej kvality.
Odkazy
- Príručka ASM Volume 14a: Metalworking: Kovanie. ASM International.
- „Steels: Spracovanie, štruktúra a výkon“ od George Krauss.
- „Metalurgia pre ne -metalurgistu“ od Johna D. Verhoevena.
