Какви са материалите, използвани за коване?

Коването е широко разпространен производствен процес, използван за оформяне на метали под високо налягане. Известен е с производството на здрави, надеждни и устойчиви на дефекти компоненти, които са от съществено значение във високопроизводителни индустрии като автомобилната, аерокосмическата, нефтената и газовата, строителната и машиностроителната. Не всички метали обаче са подходящи за коване.

Theматериали, използвани за кованетрябва да притежава правилната комбинация от якост, пластичност, термична стабилност и обработваемост, за да отговори на изискванията на процеса и крайното приложение. Тази статия разглежда най-често срещаните материали за коване, техните ключови свойства и защо са избрани за различни индустрии и среди.

сакистийл

Преглед на ковашките материали

Материалите, използвани при коване, се разделят на три основни категории:

1. Черни метали(съдържащи желязо)

2. Цветни метали(не предимно желязо)

3. Специални сплави(сплави на основата на никел, титан и кобалт)

Всеки тип предлага уникални предимства по отношение на здравина, устойчивост на корозия, икономическа ефективност или работа при високи температури.

Черни метали, използвани в коването

1. Въглеродна стомана

Въглеродната стомана е един от най-разпространените материали за коване поради своята универсалност и икономическа ефективност.

• Нисковъглеродна стомана (до 0,3% въглерод)

  • Висока пластичност и обработваемост

  • Използва се в автомобилни части, ръчни инструменти и фитинги

• Средно въглеродна стомана (0,3%–0,6% въглерод)

  • По-добра здравина и твърдост

  • Често срещани в валове, зъбни колела, мотовилки

• Високовъглеродна стомана (0,6%–1,0% въглерод)

  • Много твърд и устойчив на износване

  • Използва се в ножове, матрици и пружини

Ключови оценкиAISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Легирана стомана

Легираните стомани са обогатени с елементи като хром, молибден, никел и ванадий, за да се подобри якостта, здравината и износоустойчивостта.

• Отлична закаляемост и якост на умора

• Може да се обработва термично за специфични механични свойства

• Идеален за взискателни приложения

Често срещани употребиКолянови валове, трансмисионни зъбни колела, структурни компоненти

Ключови оценки4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Неръждаема стомана

Неръждаемата стомана се избира за коване, когато устойчивостта на корозия е приоритет.

• Високото съдържание на хром предлага устойчивост на окисляване и корозия

• Добра здравина и издръжливост

• Подходящ за хранително-вкусовата промишленост, морската и медицинската промишленост

Видове:

• Аустенитна (напр. 304, 316): Немагнитна, с висока устойчивост на корозия

• Мартензитна (напр. 410, 420): Магнитна, с по-висока твърдост

• Феритна (напр. 430): Умерена якост и устойчивост на корозия

Често срещани ковани частиФланци, валове на помпи, хирургически инструменти, крепежни елементи

сакистийлпредлага широка гама от изковки от неръждаема стомана, пригодени за различни приложения.

Цветни метали, използвани в коването

1. Алуминий и алуминиеви сплави

Алуминият се използва широко в коването поради лекото си тегло, устойчивостта на корозия и отличното съотношение якост-тегло.

• Лесно се кова и обработва машинно

• Идеален за части от аерокосмическата, автомобилната и транспортната промишленост

Ключови оценки:

• 6061 – Висока якост и устойчивост на корозия

• 7075 – Висока якост, често използван в аерокосмическата индустрия

• 2024 – Отлична устойчивост на умора

Типични приложенияНосачи, фитинги за самолети, главини на колела

2. Мед и медни сплави (бронз и месинг)

Материалите на медна основа предлагат отлична електрическа и топлопроводимост.

• Използва се в електрически конектори, водопроводни фитинги, морски компоненти

• Кованите части са устойчиви на износване и корозия

Ключови сплави:

• C110 (чиста мед)

• C360 (месинг)

• C95400 (алуминиев бронз)

3. Магнезиеви сплави

Макар и по-рядко срещани, магнезиевите сплави се използват там, където леките материали са от решаващо значение.

• Високо съотношение на якост към тегло

• Често използван в аерокосмическата индустрия и електрониката

• Изисква контролирани условия на коване

ОграниченияПо-скъп и реактивен по време на обработка

Специални сплави, използвани в коването

1. Сплави на основата на никел

Никеловите сплави се ковават заради изключителната им устойчивост на високи температури и корозия.

• От съществено значение в химическата обработка, производството на електроенергия и аерокосмическата индустрия

• Издържат на екстремно натоварване, топлина и химическа атака

Ключови оценки:

• Инконел 625, 718

• Монел 400

• Хастелой C-22, C-276

сакистийлдоставя изковки от никелови сплави за тежки експлоатационни условия.

2. Титан и титаниеви сплави

Титанът предлага уникална комбинация от здравина, ниска плътност и устойчивост на корозия.

• Използва се в аерокосмическата, морската и медицинската индустрия

• Скъп, но идеален, когато производителността оправдава цената

Ключови оценки:

• Степен 2 (търговски чист)

• Ti-6Al-4V (високоякостен аерокосмически клас)

3. Кобалтови сплави

Кованите изделия на кобалтова основа са силно износоустойчиви и поддържат здравина при високи температури.

• Често срещани в компоненти на турбини, части на двигатели, медицински импланти

• Високата цена ограничава използването до много специализирани приложения

Фактори, влияещи върху избора на материали при коване

Изборът на подходящ материал за коване зависи от няколко ключови фактора:

• Изисквания за механична якост

• Устойчивост на корозия и окисляване

• Работна температура

• Обработваемост и формовъчност

• Устойчивост на умора и износване

• Цена и наличност

Инженерите трябва да балансират тези фактори, за да гарантират, че кованият компонент ще работи надеждно в крайната си среда на употреба.

Често срещани ковани продукти по вид материал