Kaltinis ir kaltinis plienas: pagrindiniai skirtumai, pritaikymas ir privalumai?

Kalbant apie metalo apdirbimą, dažnai greta vartojami du terminai: kaltinis ir apdirbtas. Nors iš pirmo žvilgsnio jie gali atrodyti panašūs, jie reiškia dvi skirtingas metalo apdirbimo kategorijas, pasižyminčias unikaliomis savybėmis, našumo pranašumais ir pritaikymu. Suprasti skirtumą tarp kaltinių ir apdirbtų metalų yra labai svarbu inžinieriams, gamintojams ir pirkėjams, renkantis tinkamą medžiagą konkrečiam naudojimui.

Šiame straipsnyje nagrinėsime kaltinių ir apdorotų metalų skirtumus pagal apibrėžimus, gamybos procesus, mechanines savybes, standartus, gaminių pavyzdžius ir kita.

1. Ką reiškia kaltas metalo apdirbime?

Kalimas yra deformacijos procesas, kurio metu metalui, paprastai aukštoje temperatūroje, taikomos gniuždymo jėgos, siekiant suteikti jam norimą formą. Kalimas gali būti atliekamas kalant, presuojant arba valcuojant metalą naudojant štampus.

Pagrindinės kaltinio metalo savybės:

• Rafinuota grūdų struktūra
• Didelis stiprumas ir tvirtumas
• Geresnis atsparumas nuovargiui
• Mažiau vidinių tuštumų ar intarpų

Įprasti kaltiniai gaminiai:

• Flanšai
• Velenai
• Žiedai
• Pavaros
• Slėginių indų komponentai

Kalimo tipai:

• Atvirojo kalimo technika: idealiai tinka dideliems komponentams.
• Uždarojo tipo kalimas (įspaudo forma): naudojamas tikslesnėms formoms gauti.
• Besiūlis valcuotų žiedų kalimas: dažnai naudojamas aviacijos ir kosmoso pramonėje bei elektros energijos gamyboje.

2. Kas yra kaltinis metalas?

Terminas „kaltinis“ reiškia metalą, kuris buvo mechaniškai apdorotas iki galutinės formos, paprastai valcuojant, tempiant, ekstruzuojant arba kalint. Pagrindinė idėja yra ta, kad kaltiniai metalai nėra liejami, tai reiškia, kad jie nebuvo pilami iš išlydyto metalo į formas.

Kaltinio metalo charakteristikos:

• Kaliojo ir kaliojo
• Vienoda grūdų struktūra
• Lengviau apdirbti ir suvirinti
• Geras paviršiaus apdirbimas

Įprasti kaltiniai gaminiai:

• Vamzdžiai ir vamzdynai
• Alkūnės ir trišakiai
• Plokštė ir lakštinis metalas
• Viela ir strypai
• Konstrukcinės formos (I formos sijos, kampai)

3. Pagrindiniai kaltinių ir kaltinių metalų skirtumai

4. Standartai ir sertifikatai

Kaltiniai gaminiai:

• ASTM A182 (kaltiniai arba valcuoti legiruotojo ir nerūdijančio plieno vamzdžių flanšai)
• ASTM B564 (nikelio lydinio kaltiniai)
• ASME B16.5 / B16.47 (kaltiniai flanšai)

Kaltiniai gaminiai:

• ASTM A403 (apdirbto austenitinio nerūdijančio plieno vamzdžių jungiamosios detalės)
• ASTM A240 (apdirbto nerūdijančio plieno plokštės, lakštai ir juostelės)
• ASTM A554 (suvirinti nerūdijančio plieno mechaniniai vamzdžiai)

5. Kurį rinktis: kaltinį ar apdorotą?

Pasirinkimas tarp kalto ir apdoroto metalo labai priklauso nuo taikymo reikalavimų:

Rinkitės kaltinį metalą, kai:

• Dalis patiria didelį įtempį arba slėgį (pvz., aukšto slėgio flanšai, kritiniai velenai).
• Reikalingas didesnis stiprumas ir atsparumas nuovargiui
• Matmenų vientisumas yra labai svarbus esant apkrovai

Rinkitės metalinius gaminius, kai:

• Komponentas nepatiria didelių apkrovų
• Svarbu apdirbamumas ir suvirinamumas
• Reikalinga didelė gamyba mažesnėmis sąnaudomis

6. Pramonės taikymas

7. Metalurgijos įžvalgos: kodėl kalimas stiprina metalą

Kalimo metu grūdelių srautas perorientuojamas pagal detalės formą, pašalinant netolygumus ir grūdelių ribas, kurios veikia kaip silpnosios vietos. Šis grūdelių tobulinimas padaro kaltinius komponentus žymiai tvirtesnius ir patikimesnius nuovargiui jautrioje aplinkoje.

Kaltinės medžiagos taip pat yra mechaniškai apdirbamos, tačiau vidinė struktūra yra mažiau optimizuota nei kaltinių detalių.

8. DUK apie kaltinius ir apdirbtus metalus

Ar metalą galima ir kalti, ir apdoroti?

Taip. „Apdirbtas“ apibūdina bendrą plastinio apdirbimo būseną, o kalimas yra vienas iš apdirbimo procesų tipų.

Ar lieto metalo gaminiai yra tokie patys kaip kalto metalo gaminiai?

Ne. Lietas metalas gaminamas pilant išlydytą metalą į formą ir paprastai būna didesnės grūdelių struktūros bei porėtumo.

Kuris yra geresnis atsparumo korozijai atžvilgiu?

Atsparumas korozijai priklauso nuo medžiagos sudėties. Tačiau dėl sumažinto poringumo kaltinės medžiagos kai kuriose aplinkose gali būti atsparesnės.

Ar kaltinis plienas yra stipresnis nei kaltinis plienas?

Paprastai ne. Kaltinis plienas yra tvirtesnis dėl geresnio grūdelių išsidėstymo ir mažiau vidinių defektų.

9. Vizualinis palyginimas: kaltiniai ir kaltiniai metalo gaminiai

(Įtraukite palyginamąjį paveikslėlį, kuriame pavaizduotas kaltas flanšas ir strypas, palyginti su kaltu alkūnės ir lakšto elementu)

10. Išvada: Pažinkite savo metalą, rinkitės užtikrintai

Suprasti kaltinių ir deformuotų metalų skirtumus yra labai svarbu inžinerijos ir pramonės srityse. Kaltiniai komponentai pasižymi didesniu stiprumu, atsparumu nuovargiui ir grūdelių struktūra, todėl jie idealiai tinka didelio įtempio detalėms. Kita vertus, kaltiniai komponentai yra ekonomiški, vienodi ir puikiai formuojami bendram naudojimui.

Renkantis metalo gaminius savo projektui, visada atsižvelkite į:

• Taikymo aplinka
• Reikalingos mechaninės savybės
• Pramonės standartai
• Gamybos biudžetas

Nesvarbu, ar perkate nerūdijančio plieno flanšus, ar alkūnines jungiamąsias detales, žinodami gamybos istoriją – kaltinius ar apdirbtus – galite būti tikri, kad pasirinksite tinkamą metalą, pasižymintį tinkamomis savybėmis ir tinkama kaina.