Hej tamo! Ja sam dobavljač delova za kovanje, a danas želim da razgovaram o metalurškim promenama koje se dešavaju tokom kovanja delova. Kovanje je super važan proces u proizvodnji, a razumijevanje ovih metalurških promjena može nam zaista pomoći da napravimo bolje proizvode.
Prvo, hajde da razgovaramo o tome šta je kovanje. Kovanje je proizvodni proces u kojem se metal oblikuje primjenom tlačnih sila. To se može učiniti pomoću čekića, presa ili druge opreme za kovanje. Cilj je promijeniti oblik metala uz istovremeno poboljšanje njegovih mehaničkih svojstava.
Jedna od najznačajnijih metalurških promjena tokom kovanja je rafiniranje zrna. Kada je metal kovan, zrna unutar metalne strukture se deformišu. Sile pritiska uzrokuju da se zrna razbiju i preorijentišu. To rezultira finom zrnatom strukturom. Manja veličina zrna općenito znači bolja mehanička svojstva, kao što su povećana čvrstoća, žilavost i duktilnost. Na primjer, u1045 ,c45,Q235, St37 - 2, Q345 Kovanje ugljičnog čelika, prefinjenost zrna tokom kovanja može značajno poboljšati performanse čelika.
Druga promjena je eliminacija unutrašnjih defekata. U sirovom metalu mogu postojati praznine, poroznost ili inkluzije. Tokom kovanja, sile visokog pritiska zatvaraju ove praznine i ravnomernije raspoređuju inkluzije po metalu. To čini metal homogenijim i pouzdanijim. Na primjer, uOtvoreno kovanje od ugljičnog čelika velike dimenzije Q235, proces otvorenog kovanja pomaže u otklanjanju unutrašnjih defekata, osiguravajući kvalitet dijela velikih dimenzija.
Fazne transformacije mogu se desiti i tokom kovanja, posebno kada se metal zagreva na određene temperature. Različite faze metala imaju različita svojstva. Na primjer, u nekim čelicima zagrijavanje i kovanje mogu uzrokovati transformaciju iz ferita i perlita u austenit. Zatim, nakon hlađenja, može se formirati drugačija fazna struktura, koja se može prilagoditi za postizanje željenih mehaničkih svojstava.
Efekat stvrdnjavanja deformacijom je još jedan ključni aspekt. Kako se metal deformiše tokom kovanja, nastaju i pomeraju se dislokacije unutar kristalne strukture. Ove dislokacije međusobno djeluju, što otežava nastanak daljnjih deformacija. To dovodi do povećanja tvrdoće i čvrstoće metala. Međutim, prekomjerno stvrdnjavanje može učiniti metal krhkim. Dakle, ponekad su potrebni dodatni procesi termičke obrade kako bi se smanjio stres i vratila neka duktilnost.
Pogledajmo bliže različite vrste metala i kako se oni mijenjaju tokom kovanja.
Carbon Steels
Ugljenični čelici se široko koriste u kovanju. Kada se ugljični čelik kuje, sadržaj ugljika igra ključnu ulogu. Čelici s više ugljika općenito su tvrđi, ali manje duktilni. Tokom kovanja, toplina i pritisak mogu uzrokovati preraspodjelu atoma ugljika unutar metalne strukture. U čelicima s niskim udjelom ugljika, kao što je Q235, kovanje pomaže u poboljšanju strukture zrna i poboljšanju njegove ukupne čvrstoće. Proces kovanja također može razbiti bilo koja gruba zrna perlita ili ferita, čineći čelik ujednačenijim.
legirani čelici
Legirani čelici sadrže dodatne elemente poput kroma, nikla ili molibdena. Ovi elementi mogu poboljšati svojstva čelika, kao što su otpornost na koroziju, čvrstoća na visoke temperature, itd. Tokom kovanja, legirajući elementi mogu uticati na fazne transformacije i rast zrna. Na primjer, u nekim legiranim čelicima visoke čvrstoće, legirajući elementi mogu usporiti brzinu rasta zrna tokom zagrijavanja, omogućavajući bolju kontrolu konačne veličine zrna.
Aluminijske legure
Legure aluminijuma, kao što suOEM 6061 - T6 aluminijumsko kovanje sa termičkom obradom, imaju svoje jedinstvene metalurške promjene tokom kovanja. Aluminij ima relativno nisku tačku topljenja i dobru formabilnost. Tokom kovanja, zrnasta struktura legure aluminijuma se može rafinirati. Također, termička obrada nakon kovanja, kao i T6 tretman, može uzrokovati precipitacijsko stvrdnjavanje. U tretmanu T6, fine čestice se talože unutar aluminijske matrice, što značajno povećava čvrstoću legure.
Temperatura kovanja takođe ima veliki uticaj na metalurške promene. Postoje tri glavna temperaturna raspona za kovanje: hladno kovanje, toplo kovanje i toplo kovanje.
Cold Forging
Hladno kovanje se vrši na sobnoj temperaturi ili blizu nje. Kod hladnog kovanja, efekat stvrdnjavanja deformacijom je veoma izražen. Čvrstoća i tvrdoća metala se brzo povećavaju, ali se duktilnost smanjuje. Hladno kovani dijelovi obično imaju dobru završnu obradu i točnost dimenzija. Međutim, potrebne sile oblikovanja su relativno visoke, a rizik od pucanja je veći, posebno za metale niske duktilnosti.
Toplo kovanje
Toplo kovanje se izvodi na temperaturama između sobne temperature i temperature rekristalizacije metala. Ovaj proces kombinuje neke od prednosti hladnog i toplog kovanja. Sile oblikovanja su manje u odnosu na hladno kovanje, a stvrdnjavanje deformacijom se može djelomično ublažiti. Takođe omogućava bolju kontrolu strukture zrna i mehaničkih svojstava.
Hot Forging
Vruće kovanje se vrši na temperaturama iznad temperature rekristalizacije metala. Na ovim visokim temperaturama, metal je duktilniji, a velike deformacije se mogu postići relativno malim silama. Tokom toplog kovanja, zrna se mogu kontinuirano rekristalizirati, što pomaže u održavanju fino zrnate strukture. Međutim, površinska obrada toplo kovanih delova možda neće biti tako dobra kao hladno kovanih delova i postoji rizik od oksidacije ako metal nije pravilno zaštićen.
U procesu kovanja, takođe moramo obratiti pažnju na brzinu hlađenja nakon kovanja. Brzina hlađenja može imati značajan uticaj na strukturu završne faze i svojstva metala. Brza brzina hlađenja, kao kod kaljenja, može rezultirati tvrdom i krhkom fazom, kao što je martenzit u čelicima. S druge strane, spora brzina hlađenja može dovesti do duktilnije faze, poput ferita i perlita.
Kao dobavljaču dijelova za kovanje, razumijevanje ovih metalurških promjena je od suštinskog značaja za nas. Omogućava nam preciznu kontrolu procesa kovanja, osiguravajući da dijelovi koje proizvodimo ispunjavaju standarde visokog kvaliteta koje naši kupci očekuju. Bilo da se radi o odabiru prave temperature kovanja, kontroli brzine hlađenja ili odabiru odgovarajućeg metala, svaki korak je ključan u postizanju željene metalurške strukture i mehaničkih svojstava.
Ako ste na tržištu visokokvalitetnih dijelova za kovanje, voljeli bismo porazgovarati s vama. Naš tim stručnjaka može vam pomoći da shvatite kako ove metalurške promjene mogu koristiti vašim specifičnim aplikacijama. Posvećeni smo pružanju najboljih rješenja kovanja u klasi prilagođenih vašim potrebama. Dakle, nemojte se ustručavati da se obratite za raspravu o nabavci.
Reference
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2014). Nauka o materijalima i inženjerstvo: Uvod. Wiley.
- ASM Handbook Committee. (1998). ASM priručnik, tom 14A: Obrada metala: kovanje. ASM International.
