Ποια είναι τα υλικά που χρησιμοποιούνται για σφυρηλάτηση;

Η σφυρηλάτηση είναι μια ευρέως διαδεδομένη διαδικασία κατασκευής που χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση μετάλλων υπό υψηλή πίεση. Είναι γνωστή για την παραγωγή ισχυρών, αξιόπιστων και ανθεκτικών σε ελαττώματα εξαρτημάτων, τα οποία είναι απαραίτητα σε βιομηχανίες υψηλής απόδοσης όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, οι κατασκευές και τα μηχανήματα. Ωστόσο, δεν είναι όλα τα μέταλλα κατάλληλα για σφυρηλάτηση.

Ουλικά που χρησιμοποιούνται για σφυρηλάτησηπρέπει να διαθέτει τον σωστό συνδυασμό αντοχής, ολκιμότητας, θερμικής σταθερότητας και μηχανικής κατεργασίας για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της διαδικασίας και της τελικής εφαρμογής. Αυτό το άρθρο διερευνά τα πιο συνηθισμένα υλικά σφυρηλάτησης, τις βασικές τους ιδιότητες και γιατί επιλέγονται για διαφορετικές βιομηχανίες και περιβάλλοντα.

Σακιστίλ

Επισκόπηση των υλικών σφυρηλάτησης

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη σφυρηλάτηση εμπίπτουν σε τρεις κύριες κατηγορίες:

1. Σιδηρούχα μέταλλα(που περιέχει σίδηρο)

2. Μη σιδηρούχα μέταλλα(όχι κυρίως σίδηρος)

3. Ειδικά κράματα(κράματα με βάση το νικέλιο, τιτάνιο και κοβάλτιο)

Κάθε τύπος προσφέρει μοναδικά οφέλη για αντοχή, αντοχή στη διάβρωση, οικονομική αποδοτικότητα ή απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες.

Σιδηρούχα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη σφυρηλάτηση

1. Χάλυβας άνθρακα

Ο ανθρακούχος χάλυβας είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα υλικά σφυρηλάτησης λόγω της ευελιξίας και της οικονομικής του απόδοσης.

• Χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (έως 0,3% άνθρακας)

  • Υψηλή ολκιμότητα και μηχανική ικανότητα

  • Χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα αυτοκινήτων, χειροκίνητα εργαλεία και εξαρτήματα

• Χάλυβας μεσαίου άνθρακα (0,3%–0,6% άνθρακας)

  • Καλύτερη αντοχή και σκληρότητα

  • Κοινό σε άξονες, γρανάζια, μπιέλες

• Χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (0,6%–1,0% άνθρακας)

  • Πολύ σκληρό και ανθεκτικό στη φθορά

  • Χρησιμοποιείται σε μαχαίρια, μήτρες και ελατήρια

Βασικοί βαθμοί: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Κράμα χάλυβα

Οι κραματοποιημένοι χάλυβες είναι ενισχυμένοι με στοιχεία όπως χρώμιο, μολυβδαίνιο, νικέλιο και βανάδιο για βελτίωση της σκληρότητας, της αντοχής και της αντοχής στη φθορά.

• Εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στην κόπωση

• Μπορεί να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία για συγκεκριμένες μηχανικές ιδιότητες

• Ιδανικό για απαιτητικές εφαρμογές

Κοινές χρήσεις: Στροφαλοφόροι άξονες, γρανάζια μετάδοσης κίνησης, δομικά στοιχεία

Βασικοί βαθμοί: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Ανοξείδωτο ατσάλι

Ο ανοξείδωτος χάλυβας επιλέγεται για σφυρηλάτηση όταν η αντοχή στη διάβρωση αποτελεί προτεραιότητα.

• Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο προσφέρει αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση

• Καλή δύναμη και ανθεκτικότητα

• Κατάλληλο για βιομηχανίες επεξεργασίας τροφίμων, ναυτιλίας και ιατρικής

Τύποι:

• Ωστενιτικό (π.χ., 304, 316): Μη μαγνητικό, υψηλή αντοχή στη διάβρωση

• Μαρτενσιτικό (π.χ., 410, 420): Μαγνητικό, υψηλότερη σκληρότητα

• Φερριτικό (π.χ., 430): Μέτρια αντοχή και αντοχή στη διάβρωση

Κοινά σφυρήλατα μέρη: Φλάντζες, άξονες αντλιών, χειρουργικά εργαλεία, συνδετήρες

Σακιστίλπαρέχει μια μεγάλη γκάμα σφυρήλατων τεμαχίων από ανοξείδωτο χάλυβα, προσαρμοσμένων σε διαφορετικές εφαρμογές.

Μη σιδηρούχα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη σφυρηλάτηση

1. Αλουμίνιο και κράματα αλουμινίου

Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται ευρέως στη σφυρηλάτηση λόγω του ελαφρού βάρους του, της αντοχής στη διάβρωση και της εξαιρετικής αναλογίας αντοχής προς βάρος.

• Εύκολο στη σφυρηλάτηση και την κατεργασία

• Ιδανικό για ανταλλακτικά αεροδιαστημικής, αυτοκινήτων και μεταφορών

Βασικοί βαθμοί:

• 6061 – Υψηλή αντοχή και αντοχή στη διάβρωση

• 7075 – Υψηλής αντοχής, χρησιμοποιείται συχνά στην αεροδιαστημική

• 2024 – Εξαιρετική αντοχή στην κόπωση

Τυπικές εφαρμογές: Βραχίονες ελέγχου, εξαρτήματα αεροσκαφών, πλήμνες τροχών

2. Χαλκός και κράματα χαλκού (μπρούντζος και ορείχαλκος)

Τα υλικά με βάση τον χαλκό προσφέρουν εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα.

• Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικούς συνδετήρες, υδραυλικά εξαρτήματα, ναυτιλιακά εξαρτήματα

• Τα σφυρήλατα εξαρτήματα είναι ανθεκτικά στη φθορά και τη διάβρωση

Κράματα κλειδιών:

• C110 (καθαρός χαλκός)

• C360 (ορείχαλκος)

• C95400 (μπρούντζος αλουμινίου)

3. Κράματα μαγνησίου

Αν και λιγότερο συνηθισμένα, τα κράματα μαγνησίου χρησιμοποιούνται όπου τα ελαφριά υλικά είναι κρίσιμα.

• Υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος

• Χρησιμοποιείται συχνά στην αεροδιαστημική και την ηλεκτρονική

• Απαιτεί ελεγχόμενες συνθήκες σφυρηλάτησης

ΠεριορισμοίΠιο ακριβό και αντιδραστικό κατά την επεξεργασία

Ειδικά κράματα που χρησιμοποιούνται στη σφυρηλάτηση

1. Κράματα με βάση το νικέλιο

Τα κράματα νικελίου σφυρηλατούνται για την εξαιρετική αντοχή τους σε υψηλές θερμοκρασίες και διάβρωση.

• Απαραίτητο στη χημική επεξεργασία, την παραγωγή ενέργειας και την αεροδιαστημική

• Αντοχή σε ακραίες καταπονήσεις, θερμότητα και χημικές επιθέσεις

Βασικοί βαθμοί:

• Ινκονέλ 625, 718

• Μονέλ 400

• Χάστελοϊ C-22, C-276

Σακιστίλπρομηθεύει σφυρήλατα κράματα νικελίου για σοβαρές συνθήκες λειτουργίας.

2. Τιτάνιο και κράματα τιτανίου

Το τιτάνιο προσφέρει έναν μοναδικό συνδυασμό αντοχής, χαμηλής πυκνότητας και αντοχής στη διάβρωση.

• Χρησιμοποιείται σε αεροδιαστημικές, θαλάσσιες και ιατρικές εφαρμογές

• Ακριβό αλλά ιδανικό όπου η απόδοση δικαιολογεί το κόστος

Βασικοί βαθμοί:

• Βαθμός 2 (εμπορικά καθαρό)

• Ti-6Al-4V (υψηλής αντοχής αεροδιαστημική ποιότητα)

3. Κράματα κοβαλτίου

Τα σφυρήλατα με βάση το κοβάλτιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στη φθορά και διατηρούν την αντοχή τους σε υψηλές θερμοκρασίες.

• Κοινό σε εξαρτήματα τουρμπίνας, εξαρτήματα κινητήρα, ιατρικά εμφυτεύματα

• Το υψηλό κόστος περιορίζει τη χρήση σε πολύ εξειδικευμένες εφαρμογές

Παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή υλικού στη σφυρηλάτηση

Η επιλογή του κατάλληλου υλικού για σφυρηλάτηση εξαρτάται από διάφορους βασικούς παράγοντες:

• Απαιτήσεις μηχανικής αντοχής

• Αντοχή στη διάβρωση και την οξείδωση

• Θερμοκρασία λειτουργίας

• Μηχανική κατεργασία και διαμορφωσιμότητα

• Κόπωση και αντοχή στη φθορά

• Κόστος και διαθεσιμότητα

Οι μηχανικοί πρέπει να εξισορροπήσουν αυτούς τους παράγοντες για να διασφαλίσουν ότι το σφυρήλατο εξάρτημα λειτουργεί αξιόπιστα στο περιβάλλον τελικής χρήσης του.

Κοινά σφυρήλατα προϊόντα ανά τύπο υλικού