Milliseid materjale kasutatakse sepistamiseks?

Sepistamine on laialdaselt kasutatav tootmisprotsess, mida kasutatakse metallide vormimiseks kõrge rõhu all. See on tuntud tugevate, töökindlate ja defektikindlate komponentide tootmise poolest, mis on olulised kõrgjõudlusega tööstusharudes, nagu autotööstus, lennundus, nafta- ja gaasitööstus, ehitus ning masinatööstus. Kuid mitte kõik metallid ei sobi sepistamiseks.

Seesepistamiseks kasutatavad materjalidpeab protsessi ja lõppkasutuse nõuete täitmiseks omama õiget tugevuse, venivuse, termilise stabiilsuse ja töödeldavuse kombinatsiooni. See artikkel uurib kõige levinumaid sepistamismaterjale, nende põhiomadusi ja põhjuseid, miks neid valitakse erinevates tööstusharudes ja keskkondades.

sakysteel

Sepismaterjalide ülevaade

Sepistamises kasutatavad materjalid jagunevad kolme põhikategooriasse:

1. Raudmetallid(sisaldab rauda)

2. Värvilised metallid(mitte peamiselt raud)

3. Erisulamid(nikli-, titaani- ja koobaltisulamid)

Igal tüübil on ainulaadsed eelised tugevuse, korrosioonikindluse, kulutõhususe või kõrge temperatuuritaluvuse osas.

Sepistamises kasutatavad raudmetallid

1. Süsinikteras

Süsinikteras on oma mitmekülgsuse ja kulutõhususe tõttu üks levinumaid sepistamismaterjale.

• Madala süsinikusisaldusega teras (kuni 0,3% süsinikku)

  • Suur painduvus ja töödeldavus

  • Kasutatakse autoosades, käsitööriistades ja liitmikes

• Keskmise süsinikusisaldusega teras (0,3–0,6% süsinikku)

  • Parem tugevus ja kõvadus

  • Levinud võllides, hammasratastes, ühendusvarrastes

• Kõrge süsinikusisaldusega teras (0,6–1,0% süsinikku)

  • Väga kõva ja kulumiskindel

  • Kasutatakse nugades, stantsides ja vedrudes

Peamised klassid: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Legeerteras

Legeerteraseid rikastatakse selliste elementidega nagu kroom, molübdeen, nikkel ja vanaadium, et parandada sitkust, tugevust ja kulumiskindlust.

• Suurepärane karastatavus ja väsimustugevus

• Saab kuumtöödelda spetsiifiliste mehaaniliste omaduste saavutamiseks

• Ideaalne nõudlike rakenduste jaoks

Levinumad kasutusviisidVäntvõllid, käigukasti hammasrattad, konstruktsioonielemendid

Peamised klassidTeras: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Roostevaba teras

Roostevaba teras valitakse sepistamiseks, kui korrosioonikindlus on prioriteet.

• Kõrge kroomisisaldus pakub oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlust

• Hea tugevus ja sitkus

• Sobib toiduainetetööstusele, merendusele ja meditsiinitööstusele

Tüübid:

• Austeniitne (nt 304, 316): mittemagnetiline, kõrge korrosioonikindlusega

• Martensiitne (nt 410, 420): magnetiline, suurem kõvadus

• Ferriitne (nt 430): Mõõdukas tugevus ja korrosioonikindlus

Tavalised sepistatud osadÄärikud, pumbavõllid, kirurgilised instrumendid, kinnitusdetailid

sakysteelpakub laia valikut roostevabast terasest sepiseid, mis on kohandatud erinevateks rakendusteks.

Sepistamises kasutatavad värvilised metallid

1. Alumiinium ja alumiiniumisulamid

Alumiiniumi kasutatakse laialdaselt sepistamisel tänu oma kergele kaalule, korrosioonikindlusele ja suurepärasele tugevuse ja kaalu suhtele.

• Lihtne sepistada ja töödelda

• Ideaalne lennunduse, autotööstuse ja transpordivahendite osade jaoks

Peamised klassid:

• 6061 – Suur tugevus ja korrosioonikindlus

• 7075 – Suur tugevus, sageli kasutatakse lennunduses

• 2024 – Suurepärane väsimuskindlus

Tüüpilised rakendusedÕõtshoovad, lennukite liitmikud, rattarummud

2. Vask ja vasesulamid (pronks ja messing)

Vasepõhised materjalid pakuvad suurepärast elektri- ja soojusjuhtivust.

• Kasutatakse elektriühendustes, torustiku liitmikes, merekomponentides

• Sepistatud osad on kulumis- ja korrosioonikindlad

Võtmesulamid:

• C110 (puhas vask)

• C360 (messing)

• C95400 (alumiiniumpronks)

3. Magneesiumisulamid

Kuigi vähem levinud, kasutatakse magneesiumisulameid seal, kus kerged materjalid on kriitilise tähtsusega.

• Kõrge tugevuse ja kaalu suhe

• Kasutatakse sageli lennunduses ja elektroonikas

• Nõuab kontrollitud sepistamistingimusi

PiirangudTöötlemise ajal kallim ja reaktiivsem

Sepistamises kasutatavad spetsiaalsed sulamid

1. Niklipõhised sulamid

Niklisulamid on sepistatud nende suurepärase kõrge temperatuuri- ja korrosioonikindluse tõttu.

• Oluline keemilises töötlemises, energiatootmises ja lennunduses

• Talub äärmuslikku stressi, kuumust ja keemilist rünnakut

Peamised klassid:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

sakysteeltarnib niklisulamist sepiseid rasketesse töötingimustesse.

2. Titaan ja titaanisulamid

Titaan pakub ainulaadset kombinatsiooni tugevusest, madalast tihedusest ja korrosioonikindlusest.

• Kasutatakse lennunduses, merenduses ja meditsiinis

• Kallis, aga ideaalne, kui jõudlus õigustab kulusid

Peamised klassid:

• 2. klass (kaubanduslikult puhas)

• Ti-6Al-4V (kõrgtugev lennunduskvaliteediga)

3. Koobalti sulamid

Koobaltil põhinevad sepised on väga kulumiskindlad ja säilitavad tugevuse kõrgetel temperatuuridel.

• Levinud turbiinikomponentides, mootori osades, meditsiinilistes implantaatides

• Kõrge hind piirab kasutamist väga spetsiifiliste rakendustega

Materjali valikut mõjutavad tegurid sepistamisel

Õige materjali valimine sepistamiseks sõltub mitmest olulisest tegurist:

• Mehaanilise tugevuse nõuded

• Korrosiooni- ja oksüdatsioonikindlus

• Töötemperatuur

• Töödeldavus ja vormitavus

• Väsimus- ja kulumiskindlus

• Maksumus ja saadavus

Insenerid peavad neid tegureid tasakaalustama, et tagada sepistatud komponendi töökindlus lõppkasutuskeskkonnas.

Levinumad sepistatud tooted materjali tüübi järgi