Apakah Bahan yang Digunakan untuk Menempa?

Penempaan adalah proses pembuatan yang diterima pakai secara meluas yang digunakan untuk membentuk logam di bawah tekanan tinggi. Ia terkenal kerana menghasilkan komponen yang kuat, boleh dipercayai dan tahan kecacatan yang penting dalam industri berprestasi tinggi seperti automotif, aeroangkasa, minyak dan gas, pembinaan dan jentera. Walau bagaimanapun, tidak semua logam sesuai untuk ditempa.

Thebahan yang digunakan untuk menempamesti memiliki gabungan kekuatan, kemuluran, kestabilan haba, dan kebolehmesinan yang betul untuk memenuhi permintaan proses dan aplikasi akhir. Artikel ini meneroka bahan penempaan yang paling biasa, sifat utamanya dan sebab bahan tersebut dipilih untuk industri dan persekitaran yang berbeza.

sakysteel

Gambaran Keseluruhan Bahan Penempaan

Bahan yang digunakan dalam penempaan terbahagi kepada tiga kategori utama:

1. Logam Ferus(mengandungi besi)

2. Logam Bukan Ferus(bukan terutamanya besi)

3. Aloi Khusus(berasaskan nikel, titanium, dan aloi kobalt)

Setiap jenis menawarkan faedah unik untuk kekuatan, rintangan kakisan, keberkesanan kos atau prestasi suhu tinggi.

Logam Ferus Digunakan dalam Penempaan

1. Keluli Karbon

Keluli karbon adalah salah satu bahan penempaan yang paling biasa kerana serba boleh dan kecekapan kosnya.

• Keluli Karbon Rendah (sehingga 0.3% karbon)

  • Kemuluran dan kebolehmesinan yang tinggi

  • Digunakan dalam bahagian automotif, alatan tangan dan kelengkapan

• Keluli Karbon Sederhana (0.3%–0.6% karbon)

  • Kekuatan dan kekerasan yang lebih baik

  • Biasa dalam aci, gear, rod penyambung

• Keluli Karbon Tinggi (0.6%–1.0% karbon)

  • Sangat keras dan tahan haus

  • Digunakan dalam pisau, mati, dan mata air

Gred Utama: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Keluli Aloi

Keluli aloi dipertingkatkan dengan unsur-unsur seperti kromium, molibdenum, nikel dan vanadium untuk meningkatkan keliatan, kekuatan dan rintangan haus.

• Kebolehkerasan dan kekuatan keletihan yang sangat baik

• Boleh dirawat haba untuk sifat mekanikal tertentu

• Ideal untuk aplikasi yang menuntut

Kegunaan Biasa: Aci engkol, gear penghantaran, komponen struktur

Gred Utama: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Keluli Tahan Karat

Keluli tahan karat dipilih untuk penempaan apabila rintangan kakisan menjadi keutamaan.

• Kandungan kromium yang tinggi menawarkan rintangan pengoksidaan dan kakisan

• Kekuatan dan ketangguhan yang baik

• Sesuai untuk pemprosesan makanan, marin, dan industri perubatan

Jenis:

• Austenit (cth, 304, 316): Bukan magnetik, rintangan kakisan tinggi

• Martensitik (cth, 410, 420): Magnet, kekerasan lebih tinggi

• Feritik (cth, 430): Kekuatan sederhana dan rintangan kakisan

Bahagian Tempa Biasa: Bebibir, aci pam, alat pembedahan, pengikat

sakysteelmenyediakan pelbagai jenis penempaan keluli tahan karat yang disesuaikan dengan aplikasi yang berbeza.

Logam Bukan Ferus Digunakan dalam Penempaan

1. Aluminium dan Aloi Aluminium

Aluminium digunakan secara meluas dalam penempaan kerana beratnya yang ringan, rintangan kakisan, dan nisbah kekuatan-ke-berat yang sangat baik.

• Mudah ditempa dan dimesin

• Sesuai untuk bahagian aeroangkasa, automotif dan pengangkutan

Gred Utama:

• 6061 – Kekuatan tinggi dan rintangan kakisan

• 7075 – Kekuatan tinggi, sering digunakan dalam aeroangkasa

• 2024 – Rintangan keletihan yang sangat baik

Aplikasi Biasa: Lengan kawalan, kelengkapan pesawat, hab roda

2. Aloi Tembaga dan Tembaga (Gangsa dan Loyang)

Bahan berasaskan tembaga menawarkan kekonduksian elektrik dan haba yang sangat baik.

• Digunakan dalam penyambung elektrik, kelengkapan paip, komponen marin

• Bahagian palsu tahan haus dan kakisan

Aloi Utama:

• C110 (kuprum tulen)

• C360 (loyang)

• C95400 (gangsa aluminium)

3. Aloi Magnesium

Walaupun kurang biasa, aloi magnesium digunakan di mana bahan ringan adalah kritikal.

• Nisbah kekuatan-kepada-berat yang tinggi

• Selalunya digunakan dalam aeroangkasa dan elektronik

• Memerlukan keadaan penempaan terkawal

Had: Lebih mahal dan reaktif semasa pemprosesan

Aloi Khusus Digunakan dalam Penempaan

1. Aloi Berasaskan Nikel

Aloi nikel ditempa untuk suhu tinggi dan rintangan kakisan yang luar biasa.

• Penting dalam pemprosesan kimia, penjanaan kuasa, dan aeroangkasa

• Menahan tekanan yang melampau, haba, dan serangan kimia

Gred Utama:

• Inconel 625, 718

• Monel 400

• Hastelloy C-22, C-276

sakysteelmembekalkan penempaan aloi nikel untuk keadaan perkhidmatan yang teruk.

2. Titanium dan Aloi Titanium

Titanium menawarkan gabungan unik kekuatan, ketumpatan rendah, dan rintangan kakisan.

• Digunakan dalam aeroangkasa, marin, dan aplikasi perubatan

• Mahal tetapi sesuai di mana prestasi mewajarkan kos

Gred Utama:

• Darjah 2 (komersial tulen)

• Ti-6Al-4V (gred aeroangkasa kekuatan tinggi)

3. Aloi Kobalt

Penempaan berasaskan kobalt sangat tahan haus dan mengekalkan kekuatan pada suhu tinggi.

• Biasa dalam komponen turbin, bahagian enjin, implan perubatan

• Penggunaan had kos yang tinggi kepada aplikasi yang sangat khusus

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Bahan dalam Penempaan

Memilih bahan yang sesuai untuk penempaan bergantung kepada beberapa faktor utama:

• Keperluan kekuatan mekanikal

• Rintangan kakisan dan pengoksidaan

• Suhu operasi

• Kebolehmesinan dan kebolehbentukan

• Keletihan dan rintangan haus

• Kos dan ketersediaan

Jurutera mesti mengimbangi faktor-faktor ini untuk memastikan komponen palsu berfungsi dengan baik dalam persekitaran penggunaan akhirnya.

Produk Dipalsukan Biasa Mengikut Jenis Bahan