ഫോർജിംഗിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ഏതൊക്കെയാണ്?

ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ ലോഹങ്ങൾക്ക് രൂപം നൽകാൻ വ്യാപകമായി സ്വീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയാണ് ഫോർജിംഗ്. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, എണ്ണ, വാതകം, നിർമ്മാണം, യന്ത്രങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന പ്രകടന വ്യവസായങ്ങളിൽ അത്യാവശ്യമായ ശക്തവും വിശ്വസനീയവും വൈകല്യങ്ങളെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമായ ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ ലോഹങ്ങളും ഫോർജിംഗിന് അനുയോജ്യമല്ല.

ദികെട്ടിച്ചമയ്ക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾപ്രക്രിയയുടെയും അന്തിമ പ്രയോഗത്തിന്റെയും ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് ശക്തി, ഡക്റ്റിലിറ്റി, താപ സ്ഥിരത, യന്ത്രക്ഷമത എന്നിവയുടെ ശരിയായ സംയോജനം ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഫോർജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ, അവയുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ, വ്യത്യസ്ത വ്യവസായങ്ങൾക്കും പരിതസ്ഥിതികൾക്കും അവ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന്റെ കാരണം എന്നിവ ഈ ലേഖനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.

സാക്കിസ്റ്റീൽ

ഫോർജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ അവലോകനം

ഫോർജിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ മൂന്ന് പ്രാഥമിക വിഭാഗങ്ങളായി പെടുന്നു:

1. ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ(ഇരുമ്പ് അടങ്ങിയത്)

2. നോൺ-ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ(പ്രധാനമായും ഇരുമ്പ് അല്ല)

3. സ്പെഷ്യാലിറ്റി അലോയ്‌കൾ(നിക്കൽ, ടൈറ്റാനിയം, കൊബാൾട്ട് എന്നിവ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലോഹസങ്കരങ്ങൾ)

ഓരോ തരവും ശക്തി, നാശന പ്രതിരോധം, ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന താപനില പ്രകടനം എന്നിവയിൽ സവിശേഷമായ നേട്ടങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

ഫോർജിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ

1. കാർബൺ സ്റ്റീൽ

വൈവിധ്യവും ചെലവ്-കാര്യക്ഷമതയും കാരണം കാർബൺ സ്റ്റീൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഫോർജിംഗ് വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ്.

• കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ (0.3% വരെ കാർബൺ)

  • ഉയർന്ന ഡക്റ്റിലിറ്റിയും യന്ത്രക്ഷമതയും

  • ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഭാഗങ്ങൾ, കൈ ഉപകരണങ്ങൾ, ഫിറ്റിംഗുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• മീഡിയം കാർബൺ സ്റ്റീൽ (0.3%–0.6% കാർബൺ)

  • മെച്ചപ്പെട്ട ശക്തിയും കാഠിന്യവും

  • ഷാഫ്റ്റുകൾ, ഗിയറുകൾ, കണക്റ്റിംഗ് വടികൾ എന്നിവയിൽ സാധാരണമാണ്

• ഉയർന്ന കാർബൺ സ്റ്റീൽ (0.6%–1.0% കാർബൺ)

  • വളരെ ഈടുനിൽക്കുന്നതും ധരിക്കാൻ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും

  • കത്തികൾ, ഡൈകൾ, സ്പ്രിംഗുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു

പ്രധാന ഗ്രേഡുകൾ: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. അലോയ് സ്റ്റീൽ

അലോയ് സ്റ്റീലുകളുടെ കാഠിന്യം, ശക്തി, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ക്രോമിയം, മോളിബ്ഡിനം, നിക്കൽ, വനേഡിയം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് അവയെ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

• മികച്ച കാഠിന്യവും ക്ഷീണ ശക്തിയും

• നിർദ്ദിഷ്ട മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾക്കായി ചൂട് ചികിത്സ നടത്താൻ കഴിയും.

• ആവശ്യപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യം

സാധാരണ ഉപയോഗങ്ങൾ: ക്രാങ്ക്ഷാഫ്റ്റുകൾ, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഗിയറുകൾ, ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങൾ

പ്രധാന ഗ്രേഡുകൾ: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ

നാശന പ്രതിരോധം മുൻഗണന നൽകുമ്പോൾ, ഫോർജിംഗിനായി സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.

• ഉയർന്ന ക്രോമിയം ഉള്ളടക്കം ഓക്സീകരണത്തിനും നാശന പ്രതിരോധത്തിനും കാരണമാകുന്നു

• നല്ല കരുത്തും ഈടും

• ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം, സമുദ്രം, വൈദ്യശാസ്ത്ര വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യം

തരങ്ങൾ:

• ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് (ഉദാ. 304, 316): കാന്തികമല്ലാത്ത, ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധം

• മാർട്ടെൻസിറ്റിക് (ഉദാ. 410, 420): കാന്തികത, ഉയർന്ന കാഠിന്യം

• ഫെറിറ്റിക് (ഉദാ. 430): മിതമായ ശക്തിയും നാശന പ്രതിരോധവും

സാധാരണ വ്യാജ ഭാഗങ്ങൾ: ഫ്ലേഞ്ചുകൾ, പമ്പ് ഷാഫ്റ്റുകൾ, ശസ്ത്രക്രിയാ ഉപകരണങ്ങൾ, ഫാസ്റ്റനറുകൾ

സാക്കിസ്റ്റീൽവ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ഫോർജിംഗുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണി നൽകുന്നു.

ഫോർജിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന നോൺ-ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ

1. അലൂമിനിയവും അലൂമിനിയം അലോയ്കളും

ഭാരക്കുറവ്, നാശന പ്രതിരോധം, മികച്ച ശക്തി-ഭാര അനുപാതം എന്നിവ കാരണം അലൂമിനിയം ഫോർജിംഗിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• കെട്ടിച്ചമയ്ക്കാനും മെഷീൻ ചെയ്യാനും എളുപ്പമാണ്

• എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ്, ഗതാഗത ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യം

പ്രധാന ഗ്രേഡുകൾ:

• 6061 – ഉയർന്ന ശക്തിയും നാശന പ്രതിരോധവും

• 7075 – ഉയർന്ന കരുത്ത്, പലപ്പോഴും ബഹിരാകാശത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• 2024 - മികച്ച ക്ഷീണ പ്രതിരോധം

സാധാരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ: നിയന്ത്രണ ആയുധങ്ങൾ, വിമാന ഫിറ്റിംഗുകൾ, വീൽ ഹബ്ബുകൾ

2. ചെമ്പ്, ചെമ്പ് ലോഹസങ്കരങ്ങൾ (വെങ്കലവും പിച്ചളയും)

ചെമ്പ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കൾ മികച്ച വൈദ്യുതചാലകതയും താപചാലകതയും നൽകുന്നു.

• ഇലക്ട്രിക്കൽ കണക്ടറുകൾ, പ്ലംബിംഗ് ഫിറ്റിംഗുകൾ, മറൈൻ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• കെട്ടിച്ചമച്ച ഭാഗങ്ങൾ തേയ്മാനത്തെയും നാശത്തെയും പ്രതിരോധിക്കും

കീ അലോയ്‌കൾ:

• C110 (ശുദ്ധമായ ചെമ്പ്)

• C360 (പിച്ചള)

• C95400 (അലുമിനിയം വെങ്കലം)

3. മഗ്നീഷ്യം അലോയ്‌കൾ

വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ സാധാരണമാണെങ്കിലും, ഭാരം കുറഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ നിർണായകമാകുന്നിടത്ത് മഗ്നീഷ്യം അലോയ്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• ഉയർന്ന ശക്തി-ഭാര അനുപാതം

• പലപ്പോഴും ബഹിരാകാശത്തും ഇലക്ട്രോണിക്സിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• നിയന്ത്രിത ഫോർജിംഗ് സാഹചര്യങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്

പരിമിതികൾ: പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് കൂടുതൽ ചെലവേറിയതും പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമവുമാണ്

ഫോർജിംഗിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രത്യേക ലോഹസങ്കരങ്ങൾ

1. നിക്കൽ അധിഷ്ഠിത ലോഹസങ്കരങ്ങൾ

ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും നാശന പ്രതിരോധത്തിനും മികച്ച പ്രതിരോധം നൽകുന്നതിനായി നിക്കൽ അലോയ്കൾ കെട്ടിച്ചമച്ചതാണ്.

• രാസ സംസ്കരണം, വൈദ്യുതി ഉൽപാദനം, ബഹിരാകാശം എന്നിവയിൽ അത്യാവശ്യമാണ്

• കടുത്ത സമ്മർദ്ദം, ചൂട്, രാസ ആക്രമണം എന്നിവയെ ചെറുക്കുക

പ്രധാന ഗ്രേഡുകൾ:

• ഇൻകോണൽ 625, 718

• മോണൽ 400

• ഹാസ്റ്റെല്ലോയ് സി-22, സി-276

സാക്കിസ്റ്റീൽകഠിനമായ സേവന സാഹചര്യങ്ങൾക്കായി നിക്കൽ അലോയ് ഫോർജിംഗ്സ് നൽകുന്നു.

2. ടൈറ്റാനിയം, ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കൾ

ശക്തി, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയുടെ സവിശേഷമായ സംയോജനമാണ് ടൈറ്റാനിയം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നത്.

• ബഹിരാകാശം, മറൈൻ, വൈദ്യശാസ്ത്രം എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു

• ചെലവേറിയത് പക്ഷേ പ്രകടനം ചെലവിനെ ന്യായീകരിക്കുന്നിടത്ത് അനുയോജ്യം

പ്രധാന ഗ്രേഡുകൾ:

• ഗ്രേഡ് 2 (വാണിജ്യപരമായി ശുദ്ധമായത്)

• Ti-6Al-4V (ഉയർന്ന കരുത്തുള്ള എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഗ്രേഡ്)

3. കോബാൾട്ട് അലോയ്‌കൾ

കോബാൾട്ട് അധിഷ്ഠിത ഫോർജിംഗുകൾ ഉയർന്ന തോതിൽ തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കുന്നതും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ശക്തി നിലനിർത്തുന്നതുമാണ്.

• ടർബൈൻ ഘടകങ്ങൾ, എഞ്ചിൻ ഭാഗങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഇംപ്ലാന്റുകൾ എന്നിവയിൽ സാധാരണമാണ്

• ഉയർന്ന വില വളരെ പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്ക് ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു

ഫോർജിംഗിൽ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

കെട്ടിച്ചമയ്ക്കുന്നതിന് ശരിയായ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നിരവധി പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

• മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി ആവശ്യകതകൾ

• നാശത്തിനും ഓക്സീകരണത്തിനും പ്രതിരോധം

• പ്രവർത്തന താപനില

• യന്ത്രവൽക്കരണവും രൂപീകരണവും

• ക്ഷീണവും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും

• ചെലവും ലഭ്യതയും

വ്യാജ ഘടകം അതിന്റെ അന്തിമ ഉപയോഗ പരിതസ്ഥിതിയിൽ വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ എഞ്ചിനീയർമാർ ഈ ഘടകങ്ങളെ സന്തുലിതമാക്കണം.

മെറ്റീരിയൽ തരം അനുസരിച്ച് സാധാരണ വ്യാജ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ