Като доставчик на части за коване съм свидетел от първа ръка на важността на съотношението на коване при производството на висококачествени компоненти за коване. Коефициентът на коване се определя като съотношението на площта на напречното сечение на оригиналната заготовка към площта на напречното сечение на готовата изковка. Той играе решаваща роля при определянето на механичните свойства, микроструктурата и цялостното качество на кованите части. В този блог ще разгледам различните фактори, които влияят на съотношението на изковаване на частите.
Свойства на материала
Видът на материала, използван при коването, оказва значително влияние върху постижимото съотношение на коване. Различните метали и сплави имат различни характеристики на течливост, пластичност и нива на якост, които влияят върху това как могат да бъдат деформирани по време на процеса на коване.
Пластичност: Пластичните материали, като алуминиеви сплави и някои нисковъглеродни стомани, могат да издържат на големи количества деформация без напукване, което позволява по-високи коефициенти на коване. например,Професионални 6061 - Доставчици на алуминиеви ковани T6често се занимават с алуминий 6061 - T6, силно пластична сплав. Тази сплав може да бъде изкована, за да се постигнат относително високи коефициенти на коване, което води до части с отлични механични свойства. От друга страна, крехките материали или тези с ограничена пластичност, като някои стомани с високо съдържание на манган или някои лети сплави, имат по-ниски коефициенти на коване, тъй като са по-склонни към напукване при високи напрежения на деформация.
Сила и твърдост: Високоякостните и твърди материали изискват повече сила, за да се деформират. Това означава, че оборудването, използвано за коване, трябва да може да упражнява достатъчно налягане. Ако якостта на материала е твърде висока спрямо капацитета на оборудването за коване, достигането на високо съотношение на коване може да не е осъществимо. Например при коване1045, c45, Q235, St37 - 2, Q345 Коване на въглеродна стомана, относително високата якост на тези въглеродни стомани трябва да бъде внимателно обмислена във връзка с параметрите на процеса на коване, за да се постигне желаното съотношение на коване.
Ковашко оборудване
Възможностите на оборудването за коване са друг критичен фактор, влияещ върху коефициента на коване.
Силов капацитет: Силата, която ковашка преса или чук може да упражни, е пряко свързана с максималната деформация, която може да бъде приложена към детайла. Хидравлична преса с капацитет с висока сила може да компресира заготовката по-ефективно, потенциално позволявайки по-високи коефициенти на коване. Например, широкомащабна промишлена ковашка преса може да генерира сили в хиляди тонове, което й позволява да изковава големи и дебели заготовки в по-тънки и по-дълги части с високо съотношение на коване. Обратно, по-малките ковашки чукове или преси може да имат ограничен капацитет на сила, ограничавайки постижимото съотношение на коване за по-големи детайли.
Дължина и скорост на удара: Дължината на хода на ковашка преса или скоростта на удара на ковашки чук също играят роля. По-голямата дължина на хода може да осигури повече пространство за деформиране на материала, което може да бъде от полза за постигане на по-високи коефициенти на коване. По същия начин подходящата скорост на удара може да помогне за ефективната деформация на материала, намалявайки риска от напукване и позволявайки по-добър контрол на процеса на коване.
Дизайн на части
Самият дизайн на кованата част има дълбоко влияние върху коефициента на изковаване.
Сложност на формата: Части със сложни форми, като тези със сложни контури, дълбоки вдлъбнатини или тънки секции, може да имат по-ниски коефициенти на коване. Това е така, защото материалът трябва да се влива в тези сложни зони по време на коване и прекомерната деформация може да доведе до дефекти като прегъване или непълно запълване. Обратно, части с проста форма като пръти или дискове често могат да постигнат по-високи коефициенти на коване, тъй като потокът на материала е по-директен.
Размер и измерение: Размерът и размерите на частта спрямо размера на заготовката са важни съображения. Ако частта има голямо намаление на площта на напречното сечение в сравнение с оригиналната заготовка, ще се изисква високо съотношение на коване. Въпреки това, ако детайлът е много голям и капацитетът на оборудването е ограничен, постигането на това високо съотношение на коване може да бъде трудно. Освен това, съотношението дължина към диаметър на частта също може да повлияе на процеса на коване; части с високо съотношение на дължина към диаметър може да изискват специални техники за коване, за да се осигури равномерна деформация и добро съотношение на коване.
Параметри на процеса на коване
Няколко фактора, свързани с процеса, могат да повлияят на коефициента на коване.
температура: Температурата на коване е от решаващо значение. За повечето метали коването при подходящо повишена температура намалява напрежението на течливост на материала, което го прави по-пластичен и по-лесен за деформиране. Когато материалът е изкован в рамките на оптималния температурен диапазон, могат да се постигнат по-високи коефициенти на коване без прекомерна сила или риск от напукване. Например, в случай на алуминиеви сплави, коването при температури около 300 - 500°C може значително да подобри формоспособността на материала и да позволи по-високи коефициенти на коване. Въпреки това, ако температурата е твърде висока, материалът може да получи растеж на зърна или други металургични проблеми, докато ако е твърде ниска, материалът ще бъде по-крехък и труден за деформиране.
Триене: Триенето между детайла и матриците за коване влияе върху потока на материала по време на коване. Високото триене може да попречи на гладкото протичане на материала, увеличавайки вероятността от дефекти и ограничавайки постижимото съотношение на коване. Използването на лубриканти може да намали триенето, позволявайки на материала да тече по-свободно и позволявайки по-високи коефициенти на коване. Типът смазка и начинът, по който се прилага, също могат да повлияят на ефективността на намаляването на триенето.
Първоначално качество на заготовката
Качеството на първоначалната заготовка, използвана за коване, е от основно значение.
Зърнеста структура: Финозърнестите заготовки обикновено имат по-добра формоспособност и могат да понасят по-високи степени на деформация. По време на процеса на коване финозърнестата структура може да се разпадне и рекристализира, за да образува по-равномерна и рафинирана микроструктура в завършената част, което е от полза за постигане на високо съотношение на коване. Обратно, едрозърнеста заготовка може да е по-склонна към напукване и може да ограничи размера на деформацията, която може да бъде приложена.
Хомогенност: Заготовката трябва да има хомогенен химичен състав и да няма вътрешни дефекти като кухини, пукнатини или неметални включвания. Всички нехомогенности могат да причинят неравномерна деформация по време на коване, което да доведе до дефекти в крайната част и потенциално да намали постижимото съотношение на коване.
В заключение, множество фактори взаимодействат, за да повлияят на съотношението на изковаване на частите. Като аПерсонализирана 7-годишна компания за коване на алуминий и неръждаема стомана, разбирането на тези фактори е от съществено значение за оптимизиране на процеса на коване и производство на висококачествени части за коване. Ако сте на пазара за висококачествени ковашки части и желаете да обсъдите специфичните си изисквания, каня ви да се свържете с нас за подробна консултация относно доставката. Независимо дали имате нужда от прости - оформени или сложни - проектирани ковани компоненти, нашият екип е готов да ви помогне за постигане на най-добри резултати при коване.
Референции
- Дитер, GE (1988). Механична металургия. Макгроу - Хил.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Производствени процеси за инженерни материали. Пиърсън.
- Самуел, AM и Самуел, FH (ред.). (2012). Алуминиеви сплави: структура и свойства. Издателство Woodhead.
