Cales son os materiais empregados para a forxa?

A forxa é un proceso de fabricación amplamente utilizado para dar forma aos metais baixo alta presión. É coñecido por producir compoñentes fortes, fiables e resistentes a defectos que son esenciais en industrias de alto rendemento como a automoción, a aeroespacial, o petróleo e o gas, a construción e a maquinaria. Non obstante, non todos os metais son axeitados para a forxa.

O/Amateriais empregados para a forxadebe posuír a combinación correcta de resistencia, ductilidade, estabilidade térmica e maquinabilidade para cumprir as esixencias do proceso e da aplicación final. Este artigo explora os materiais de forxa máis comúns, as súas propiedades clave e por que se seleccionan para diferentes industrias e ambientes.

sakysteel

Visión xeral dos materiais de forxa

Os materiais empregados na forxa divídense en tres categorías principais:

1. Metais ferrosos(contén ferro)

2. Metais non ferrosos(non principalmente ferro)

3. Ligas especiais(aliaxes de níquel, titanio e cobalto)

Cada tipo ofrece vantaxes únicas en canto a resistencia, resistencia á corrosión, rendibilidade ou rendemento a altas temperaturas.

Metais ferrosos empregados na forxa

1. Aceiro ao carbono

O aceiro ao carbono é un dos materiais de forxa máis comúns debido á súa versatilidade e rendibilidade.

• Aceiro baixo en carbono (ata 0,3 % de carbono)

  • Alta ductilidade e maquinabilidade

  • Usado en pezas de automóbiles, ferramentas manuais e accesorios

• Aceiro de carbono medio (0,3 %–0,6 % de carbono)

  • Mellor resistencia e dureza

  • Común en eixes, engrenaxes e bielas

• Aceiro con alto contido en carbono (0,6 %–1,0 % de carbono)

  • Moi duro e resistente ao desgaste

  • Usado en coitelos, matrices e resortes

Graos clave: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. aceiro de aliaxe

Os aceiros de aliaxe están mellorados con elementos como o cromo, o molibdeno, o níquel e o vanadio para mellorar a tenacidade, a resistencia e a resistencia ao desgaste.

• Excelente templabilidade e resistencia á fatiga

• Pode ser tratado termicamente para obter propiedades mecánicas específicas

• Ideal para aplicacións esixentes

Usos comúns: Árbores de manivela, engrenaxes de transmisión, compoñentes estruturais

Graos clave4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Aceiro inoxidable

O aceiro inoxidable escóllese para o forxado cando a resistencia á corrosión é unha prioridade.

• O alto contido de cromo ofrece resistencia á oxidación e á corrosión

• Boa forza e tenacidade

• Apto para as industrias de procesamento de alimentos, mariña e médica

Tipos:

• Austenítico (por exemplo, 304, 316): Non magnético, alta resistencia á corrosión

• Martensítico (por exemplo, 410, 420): Magnético, maior dureza

• Ferrítico (por exemplo, 430): Resistencia moderada e á corrosión

Pezas forxadas comúnsBridas, eixes de bomba, instrumentos cirúrxicos, elementos de fixación

sakysteelofrece unha ampla gama de pezas forxadas de aceiro inoxidable adaptadas a diferentes aplicacións.

Metais non ferrosos empregados na forxa

1. Aluminio e aliaxes de aluminio

O aluminio úsase amplamente na forxa debido á súa lixeireza, resistencia á corrosión e excelente relación resistencia-peso.

• Fácil de forxar e mecanizar

• Ideal para pezas aeroespaciais, automotrices e de transporte

Graos clave:

• 6061 – Alta resistencia á corrosión

• 7075 – Alta resistencia, a miúdo usado na industria aeroespacial

• 2024: excelente resistencia á fatiga

Aplicacións típicasBrazos de control, accesorios para aeronaves, cubos de rodas

2. Cobre e aliaxes de cobre (bronce e latón)

Os materiais a base de cobre ofrecen unha excelente condutividade eléctrica e térmica.

• Usado en conectores eléctricos, accesorios de fontanería, compoñentes mariños

• As pezas forxadas resisten o desgaste e a corrosión

Ligas clave:

• C110 (cobre puro)

• C360 (latón)

• C95400 (bronce de aluminio)

3. Ligas de magnesio

Aínda que menos comúns, as aliaxes de magnesio úsanse onde os materiais lixeiros son críticos.

• Alta relación resistencia-peso

• A miúdo úsase na industria aeroespacial e electrónica

• Require condicións de forxado controladas

LimitaciónsMáis caro e reactivo durante o procesamento

Ligas especiais empregadas na forxa

1. Ligas a base de níquel

As aliaxes de níquel fórxanse pola súa excepcional resistencia ás altas temperaturas e á corrosión.

• Esencial no procesamento químico, na xeración de enerxía e na industria aeroespacial

• Resisten a tensión extrema, a calor e o ataque químico

Graos clave:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

sakysteelsubministra pezas forxadas de aliaxe de níquel para condicións de servizo severas.

2. Titanio e aliaxes de titanio

O titanio ofrece unha combinación única de resistencia, baixa densidade e resistencia á corrosión.

• Usado en aplicacións aeroespaciais, mariñas e médicas

• Caro pero ideal onde o rendemento xustifica o custo

Graos clave:

• Grao 2 (comercialmente puro)

• Ti-6Al-4V (grado aeroespacial de alta resistencia)

3. Ligas de cobalto

As pezas forxadas a base de cobalto son moi resistentes ao desgaste e manteñen a súa resistencia a altas temperaturas.

• Común en compoñentes de turbinas, pezas de motores e implantes médicos

• O alto custo limita o uso a aplicacións moi especializadas

Factores que inflúen na selección de materiais na forxa

A elección do material axeitado para a forxa depende de varios factores clave:

• Requisitos de resistencia mecánica

• Resistencia á corrosión e á oxidación

• Temperatura de funcionamento

• Maquinabilidade e conformabilidade

• Resistencia á fatiga e ao desgaste

• Custo e dispoñibilidade

Os enxeñeiros deben equilibrar estes factores para garantir que o compoñente forxado funcione de forma fiable no seu entorno de uso final.

Produtos forxados comúns por tipo de material