फोर्जिंगसाठी कोणते साहित्य वापरले जाते?

फोर्जिंग ही एक व्यापकपणे स्वीकारली जाणारी उत्पादन प्रक्रिया आहे जी उच्च दाबाखाली धातूंना आकार देण्यासाठी वापरली जाते. ते मजबूत, विश्वासार्ह आणि दोष-प्रतिरोधक घटक तयार करण्यासाठी ओळखले जाते जे ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेस, तेल आणि वायू, बांधकाम आणि यंत्रसामग्री यासारख्या उच्च-कार्यक्षमता उद्योगांमध्ये आवश्यक आहेत. तथापि, सर्व धातू फोर्जिंगसाठी योग्य नाहीत.

दफोर्जिंगसाठी वापरले जाणारे साहित्यप्रक्रियेच्या आणि अंतिम वापराच्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी ताकद, लवचिकता, थर्मल स्थिरता आणि यंत्रक्षमता यांचे योग्य संयोजन असणे आवश्यक आहे. हा लेख सर्वात सामान्य फोर्जिंग मटेरियल, त्यांचे प्रमुख गुणधर्म आणि ते वेगवेगळ्या उद्योगांसाठी आणि वातावरणासाठी का निवडले जातात याचा शोध घेतो.

साकीस्टील

फोर्जिंग मटेरियलचा आढावा

फोर्जिंगमध्ये वापरले जाणारे साहित्य तीन प्राथमिक श्रेणींमध्ये येते:

1. फेरस धातू(लोह असलेले)

2. नॉन-फेरस धातू(प्रामुख्याने लोखंड नाही)

3. विशेष मिश्रधातू(निकेल-आधारित, टायटॅनियम आणि कोबाल्ट मिश्रधातू)

प्रत्येक प्रकार ताकद, गंज प्रतिकार, किफायतशीरपणा किंवा उच्च-तापमान कामगिरीसाठी अद्वितीय फायदे देतो.

फोर्जिंगमध्ये वापरले जाणारे फेरस धातू

1. कार्बन स्टील

कार्बन स्टील हे त्याच्या बहुमुखी प्रतिभेमुळे आणि किफायतशीरतेमुळे सर्वात सामान्य फोर्जिंग मटेरियलपैकी एक आहे.

• कमी कार्बन स्टील (०.३% कार्बन पर्यंत)

  • उच्च लवचिकता आणि यंत्रक्षमता

  • ऑटोमोटिव्ह पार्ट्स, हँड टूल्स आणि फिटिंग्जमध्ये वापरले जाते

• मध्यम कार्बन स्टील (०.३%–०.६% कार्बन)

  • चांगली ताकद आणि कडकपणा

  • शाफ्ट, गिअर्स, कनेक्टिंग रॉड्समध्ये सामान्य

• उच्च कार्बन स्टील (०.६%–१.०% कार्बन)

  • खूप कठीण आणि टिकाऊ

  • चाकू, डाय आणि स्प्रिंग्जमध्ये वापरले जाते

प्रमुख श्रेणी: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. मिश्रधातू स्टील

मिश्रधातूच्या स्टील्समध्ये क्रोमियम, मोलिब्डेनम, निकेल आणि व्हॅनेडियम सारख्या घटकांचा वापर केला जातो ज्यामुळे त्यांची कडकपणा, ताकद आणि पोशाख प्रतिरोधकता सुधारते.

• उत्कृष्ट कडकपणा आणि थकवा सहन करण्याची क्षमता

• विशिष्ट यांत्रिक गुणधर्मांसाठी उष्णता-उपचार केला जाऊ शकतो.

• कठीण अनुप्रयोगांसाठी आदर्श

सामान्य उपयोग: क्रँकशाफ्ट, ट्रान्समिशन गिअर्स, स्ट्रक्चरल घटक

प्रमुख श्रेणी: ४१४०, ४३४०, ८६२०, ४२CrMo४

3. स्टेनलेस स्टील

जेव्हा गंज प्रतिकाराला प्राधान्य दिले जाते तेव्हा फोर्जिंगसाठी स्टेनलेस स्टीलची निवड केली जाते.

• उच्च क्रोमियम सामग्रीमुळे ऑक्सिडेशन आणि गंज प्रतिरोधकता मिळते

• चांगली ताकद आणि कणखरता

• अन्न प्रक्रिया, सागरी आणि वैद्यकीय उद्योगांसाठी योग्य

प्रकार:

• ऑस्टेनिटिक (उदा., ३०४, ३१६): चुंबकीय नसलेला, उच्च गंज प्रतिरोधक

• मार्टेन्सिटिक (उदा., ४१०, ४२०): चुंबकीय, जास्त कडकपणा

• फेरिटिक (उदा., ४३०): मध्यम ताकद आणि गंज प्रतिकार

सामान्य बनावट भाग: फ्लॅंजेस, पंप शाफ्ट, शस्त्रक्रिया उपकरणे, फास्टनर्स

साकीस्टीलवेगवेगळ्या अनुप्रयोगांसाठी तयार केलेल्या स्टेनलेस स्टील फोर्जिंगची विस्तृत श्रेणी प्रदान करते.

फोर्जिंगमध्ये वापरले जाणारे नॉन-फेरस धातू

1. अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्रधातू

हलके वजन, गंज प्रतिकार आणि उत्कृष्ट ताकद-ते-वजन गुणोत्तरामुळे अॅल्युमिनियमचा फोर्जिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

• बनावट आणि मशीन करणे सोपे

• एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह आणि वाहतूक भागांसाठी आदर्श

प्रमुख श्रेणी:

• ६०६१ - उच्च शक्ती आणि गंज प्रतिकार

• ७०७५ - उच्च शक्ती, बहुतेकदा अवकाशात वापरली जाते.

• २०२४ - उत्कृष्ट थकवा प्रतिरोधकता

ठराविक अनुप्रयोग: नियंत्रण शस्त्रे, विमान फिटिंग्ज, चाकांचे हब

2. तांबे आणि तांबे मिश्रधातू (कांस्य आणि पितळ)

तांबे-आधारित साहित्य उत्कृष्ट विद्युत आणि औष्णिक चालकता प्रदान करते.

• इलेक्ट्रिकल कनेक्टर, प्लंबिंग फिटिंग्ज, सागरी घटकांमध्ये वापरले जाते

• बनावट भाग झीज आणि गंजला प्रतिकार करतात

की अलॉयज:

• C110 (शुद्ध तांबे)

• C360 (पितळ)

• C95400 (अॅल्युमिनियम कांस्य)

3. मॅग्नेशियम मिश्रधातू

जरी कमी सामान्य असले तरी, मॅग्नेशियम मिश्रधातूंचा वापर हलक्या वजनाच्या वस्तूंसाठी केला जातो.

• उच्च शक्ती-ते-वजन गुणोत्तर

• बहुतेकदा अवकाश आणि इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये वापरले जाते

• नियंत्रित फोर्जिंग परिस्थिती आवश्यक आहे

मर्यादा: प्रक्रियेदरम्यान अधिक महाग आणि प्रतिक्रियाशील

फोर्जिंगमध्ये वापरले जाणारे विशेष मिश्रधातू

1. निकेल-आधारित मिश्रधातू

निकेल मिश्रधातू त्यांच्या उत्कृष्ट उच्च-तापमान आणि गंज प्रतिकारासाठी बनावट आहेत.

• रासायनिक प्रक्रिया, वीज निर्मिती आणि अवकाशात आवश्यक

• अति ताण, उष्णता आणि रासायनिक हल्ल्यांचा सामना करा

प्रमुख श्रेणी:

• इनकोनेल ६२५, ७१८

• मोनेल ४००

• हॅस्टेलॉय सी-२२, सी-२७६

साकीस्टीलगंभीर सेवा परिस्थितींसाठी निकेल मिश्र धातु फोर्जिंग पुरवते.

2. टायटॅनियम आणि टायटॅनियम मिश्रधातू

टायटॅनियममध्ये ताकद, कमी घनता आणि गंज प्रतिकार यांचे एक अद्वितीय संयोजन आहे.

• अवकाश, सागरी आणि वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते

• महाग पण आदर्श जिथे कामगिरी खर्चाला योग्य ठरवते

प्रमुख श्रेणी:

• ग्रेड २ (व्यावसायिकदृष्ट्या शुद्ध)

• Ti-6Al-4V (उच्च शक्तीचा एरोस्पेस ग्रेड)

3. कोबाल्ट मिश्रधातू

कोबाल्ट-आधारित फोर्जिंग्ज अत्यंत पोशाख-प्रतिरोधक असतात आणि उच्च तापमानात ताकद राखतात.

• टर्बाइन घटक, इंजिन भाग, वैद्यकीय रोपणांमध्ये सामान्य

• उच्च किमतीमुळे वापर अतिशय विशिष्ट अनुप्रयोगांपर्यंत मर्यादित होतो

फोर्जिंगमध्ये मटेरियल निवडीवर परिणाम करणारे घटक

फोर्जिंगसाठी योग्य सामग्री निवडणे हे अनेक प्रमुख घटकांवर अवलंबून असते:

• यांत्रिक ताकदीची आवश्यकता

• गंज आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध

• ऑपरेटिंग तापमान

• यंत्रक्षमता आणि आकारक्षमता

• थकवा आणि पोशाख प्रतिकार

• किंमत आणि उपलब्धता

बनावट घटक त्याच्या अंतिम वापराच्या वातावरणात विश्वसनीयरित्या कार्य करतो याची खात्री करण्यासाठी अभियंत्यांनी या घटकांचे संतुलन राखले पाहिजे.

मटेरियल प्रकारानुसार सामान्य बनावट उत्पादने