Jaké materiály se používají pro kování?

Kování je široce používaný výrobní proces používaný k tváření kovů pod vysokým tlakem. Je známý pro výrobu pevných, spolehlivých a proti vadám odolných součástí, které jsou nezbytné ve vysoce výkonných průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl, ropa a plyn, stavebnictví a strojírenství. Ne všechny kovy jsou však vhodné pro kování.

Ten/Ta/Tomateriály používané pro kovánímusí mít správnou kombinaci pevnosti, tažnosti, tepelné stability a obrobitelnosti, aby splňovaly požadavky procesu a konečné aplikace. Tento článek zkoumá nejběžnější kovací materiály, jejich klíčové vlastnosti a důvody, proč jsou vybírány pro různá průmyslová odvětví a prostředí.

sakysteel

Přehled kovacích materiálů

Materiály používané při kování spadají do tří hlavních kategorií:

1. Železné kovy(obsahující železo)

2. Neželezné kovy(ne primárně železo)

3. Speciální slitiny(slitiny na bázi niklu, titanu a kobaltu)

Každý typ nabízí jedinečné výhody, pokud jde o pevnost, odolnost proti korozi, cenovou efektivitu nebo výkon při vysokých teplotách.

Železné kovy používané při kování

1. Uhlíková ocel

Uhlíková ocel je jedním z nejběžnějších kovacích materiálů díky své všestrannosti a cenové efektivitě.

• Nízkouhlíková ocel (až 0,3 % uhlíku)

  • Vysoká tažnost a obrobitelnost

  • Používá se v automobilových dílech, ručním nářadí a armaturách

• Středně uhlíková ocel (0,3 %–0,6 % uhlíku)

  • Lepší pevnost a tvrdost

  • Běžné v hřídelích, ozubených kolech, ojnicích

• Vysokouhlíková ocel (0,6 %–1,0 % uhlíku)

  • Velmi tvrdé a odolné proti opotřebení

  • Používá se v nožích, razidlech a pružinách

Klíčové stupně: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Legovaná ocel

Legované oceli jsou obohaceny prvky, jako je chrom, molybden, nikl a vanad, pro zlepšení houževnatosti, pevnosti a odolnosti proti opotřebení.

• Vynikající prokalitelnost a únavová pevnost

• Lze tepelně zpracovat pro dosažení specifických mechanických vlastností

• Ideální pro náročné aplikace

Běžné použitíKlikové hřídele, převodová kola, konstrukční prvky

Klíčové stupně4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Nerez

Nerezová ocel se volí pro kování, pokud je prioritou odolnost proti korozi.

• Vysoký obsah chromu nabízí odolnost proti oxidaci a korozi

• Dobrá pevnost a houževnatost

• Vhodné pro potravinářský, námořní a lékařský průmysl

Typy:

• Austenitická (např. 304, 316): Nemagnetická, s vysokou odolností proti korozi

• Martenzitická (např. 410, 420): Magnetická, vyšší tvrdost

• Feritická (např. 430): Střední pevnost a odolnost proti korozi

Běžné kované dílyPříruby, hřídele čerpadel, chirurgické nástroje, spojovací prvky

sakysteelnabízí širokou škálu výkovků z nerezové oceli přizpůsobených různým aplikacím.

Neželezné kovy používané při kování

1. Hliník a hliníkové slitiny

Hliník se hojně používá při kování díky své nízké hmotnosti, odolnosti proti korozi a vynikajícímu poměru pevnosti k hmotnosti.

• Snadno se kuje a obrábí

• Ideální pro letecký, automobilový a dopravní průmysl

Klíčové stupně:

• 6061 – Vysoká pevnost a odolnost proti korozi

• 7075 – Vysoká pevnost, často používaná v leteckém průmyslu

• 2024 – Vynikající odolnost proti únavě

Typické aplikaceOvládací ramena, letecké kování, náboje kol

2. Měď a slitiny mědi (bronz a mosaz)

Materiály na bázi mědi nabízejí vynikající elektrickou a tepelnou vodivost.

• Používá se v elektrických konektorech, vodovodních armaturách a lodních komponentách

• Kované díly odolávají opotřebení a korozi

Klíčové slitiny:

• C110 (čistá měď)

• C360 (mosaz)

• C95400 (hliníkový bronz)

3. Hořčíkové slitiny

Ačkoli méně běžné, hořčíkové slitiny se používají tam, kde jsou kriticky důležité lehké materiály.

• Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti

• Často se používá v leteckém průmyslu a elektronice

• Vyžaduje kontrolované podmínky kování

OmezeníDražší a reaktivnější během zpracování

Speciální slitiny používané při kování

1. Slitiny na bázi niklu

Niklové slitiny se kují pro svou vynikající odolnost vůči vysokým teplotám a korozi.

• Nezbytný v chemickém zpracování, výrobě energie a leteckém průmyslu

• Odolává extrémnímu namáhání, teplu a chemickému působení

Klíčové stupně:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

sakysteeldodává výkovky ze slitin niklu pro náročné provozní podmínky.

2. Titan a titanové slitiny

Titan nabízí jedinečnou kombinaci pevnosti, nízké hustoty a odolnosti proti korozi.

• Používá se v leteckém, námořním a lékařském průmyslu

• Drahé, ale ideální tam, kde výkon ospravedlňuje cenu

Klíčové stupně:

• Stupeň 2 (komerčně čistý)

• Ti-6Al-4V (vysoce pevný letecký typ)

3. Kobaltové slitiny

Výkovky na bázi kobaltu jsou vysoce odolné proti opotřebení a zachovávají si pevnost i při vysokých teplotách.

• Běžné v součástech turbín, částech motorů a lékařských implantátech

• Vysoká cena omezuje použití na velmi specializované aplikace

Faktory ovlivňující výběr materiálu při kování

Výběr správného materiálu pro kování závisí na několika klíčových faktorech:

• Požadavky na mechanickou pevnost

• Odolnost proti korozi a oxidaci

• Provozní teplota

• Obrobitelnost a tvařitelnost

• Odolnost proti únavě a opotřebení

• Cena a dostupnost

Inženýři musí tyto faktory vyvážit, aby zajistili spolehlivý výkon kované součásti v prostředí konečného použití.

Běžné kované výrobky podle typu materiálu