Koji se materijali koriste za kovanje?

Kovanje je široko prihvaćen proizvodni proces koji se koristi za oblikovanje metala pod visokim tlakom. Poznat je po proizvodnji jakih, pouzdanih i na nedostatke otpornih komponenti koje su ključne u visokoučinkovitim industrijama kao što su automobilska, zrakoplovna, naftna i plinska, građevinska i strojogradnja. Međutim, nisu svi metali prikladni za kovanje.

Thematerijali koji se koriste za kovanjemoraju posjedovati pravu kombinaciju čvrstoće, duktilnosti, toplinske stabilnosti i obradivosti kako bi zadovoljili zahtjeve procesa i konačne primjene. Ovaj članak istražuje najčešće materijale za kovanje, njihova ključna svojstva i zašto se odabiru za različite industrije i okruženja.

sakysteel

Pregled materijala za kovanje

Materijali koji se koriste u kovanju spadaju u tri glavne kategorije:

1. Obojeni metali(sadrži željezo)

2. Obojeni metali(ne prvenstveno željezo)

3. Specijalne legure(legure na bazi nikla, titana i kobalta)

Svaka vrsta nudi jedinstvene prednosti za čvrstoću, otpornost na koroziju, isplativost ili performanse na visokim temperaturama.

Obojeni metali koji se koriste u kovanju

1. Ugljični čelik

Ugljični čelik je jedan od najčešćih materijala za kovanje zbog svoje svestranosti i isplativosti.

• Niskougljični čelik (do 0,3% ugljika)

  • Visoka duktilnost i obradivost

  • Koristi se u automobilskim dijelovima, ručnim alatima i priboru

• Srednje ugljični čelik (0,3%–0,6% ugljika)

  • Bolja čvrstoća i tvrdoća

  • Uobičajeno u osovinama, zupčanicima, klipnjačama

• Visokougljični čelik (0,6%–1,0% ugljika)

  • Vrlo tvrdo i otporno na habanje

  • Koristi se u noževima, matricama i oprugama

Ključne ocjene: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Legirani čelik

Legirani čelici obogaćuju se elementima poput kroma, molibdena, nikla i vanadija kako bi se poboljšala žilavost, čvrstoća i otpornost na habanje.

• Izvrsna prokaljivost i čvrstoća na zamor

• Može se termički obraditi za specifična mehanička svojstva

• Idealno za zahtjevne primjene

Uobičajene upotrebeRadilice, zupčanici mjenjača, strukturne komponente

Ključne ocjene: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Nehrđajući čelik

Nehrđajući čelik se bira za kovanje kada je otpornost na koroziju prioritet.

• Visok sadržaj kroma pruža otpornost na oksidaciju i koroziju

• Dobra čvrstoća i žilavost

• Pogodno za prehrambenu, pomorsku i medicinsku industriju

Vrste:

• Austenitni (npr. 304, 316): Nemagnetski, visoka otpornost na koroziju

• Martenzitni (npr. 410, 420): Magnetski, veća tvrdoća

• Feritni (npr. 430): Umjerena čvrstoća i otpornost na koroziju

Uobičajeni kovani dijeloviPrirubnice, osovine pumpi, kirurški instrumenti, pričvršćivači

sakysteelnudi širok asortiman otkovaka od nehrđajućeg čelika prilagođenih različitim primjenama.

Neželjezni metali koji se koriste u kovanju

1. Aluminij i aluminijske legure

Aluminij se široko koristi u kovanju zbog svoje male težine, otpornosti na koroziju i izvrsnog omjera čvrstoće i težine.

• Lako se kuje i strojno obrađuje

• Idealno za dijelove iz zrakoplovne, automobilske i transportne industrije

Ključne ocjene:

• 6061 – Visoka čvrstoća i otpornost na koroziju

• 7075 – Visoka čvrstoća, često se koristi u zrakoplovstvu

• 2024. – Izvrsna otpornost na umor

Tipične primjeneUpravljačke poluge, priključci za zrakoplove, glavčine kotača

2. Bakar i bakrene legure (bronca i mesing)

Materijali na bazi bakra nude izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost.

• Koristi se u električnim konektorima, vodovodnim armaturama, brodskim komponentama

• Kovani dijelovi otporni su na habanje i koroziju

Ključne legure:

• C110 (čisti bakar)

• C360 (mjed)

• C95400 (aluminijska bronca)

3. Magnezijeve legure

Iako rjeđe, magnezijeve legure se koriste tamo gdje su lagani materijali ključni.

• Visok omjer čvrstoće i težine

• Često se koristi u zrakoplovstvu i elektronici

• Zahtijeva kontrolirane uvjete kovanja

OgraničenjaSkuplji i reaktivniji tijekom obrade

Specijalne legure koje se koriste u kovanju

1. Legure na bazi nikla

Nikalne legure se kuju zbog svoje izvanredne otpornosti na visoke temperature i koroziju.

• Neophodan u kemijskoj preradi, proizvodnji energije i zrakoplovstvu

• Otporno na ekstremni stres, toplinu i kemijske napade

Ključne ocjene:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

sakysteelisporučuje otkovke od legure nikla za teške uvjete rada.

2. Titan i legure titana

Titan nudi jedinstvenu kombinaciju čvrstoće, niske gustoće i otpornosti na koroziju.

• Koristi se u zrakoplovstvu, pomorstvu i medicini

• Skupo, ali idealno tamo gdje performanse opravdavaju cijenu

Ključne ocjene:

• 2. stupanj (komercijalno čisto)

• Ti-6Al-4V (visoka čvrstoća, zrakoplovna klasa)

3. Kobaltne legure

Otkovci na bazi kobalta vrlo su otporni na habanje i održavaju čvrstoću na visokim temperaturama.

• Uobičajeno u komponentama turbina, dijelovima motora, medicinskim implantatima

• Visoka cijena ograničava upotrebu na vrlo specijalizirane primjene

Čimbenici koji utječu na odabir materijala pri kovanju

Odabir pravog materijala za kovanje ovisi o nekoliko ključnih čimbenika:

• Zahtjevi za mehaničku čvrstoću

• Otpornost na koroziju i oksidaciju

• Radna temperatura

• Obradivost i oblikovljivost

• Otpornost na umor i habanje

• Cijena i dostupnost

Inženjeri moraju uravnotežiti ove čimbenike kako bi osigurali da kovani dio pouzdano funkcionira u svom krajnjem okruženju upotrebe.

Uobičajeni kovani proizvodi prema vrsti materijala