Які матеріали використовуються для кування?

Кування – це широко поширений виробничий процес, який використовується для формування металів під високим тиском. Він відомий тим, що дозволяє виготовляти міцні, надійні та стійкі до дефектів компоненти, які є важливими у високопродуктивних галузях промисловості, таких як автомобільна, аерокосмічна, нафтогазова, будівельна та машинобудівна. Однак не всі метали підходять для кування.

Theматеріали, що використовуються для куванняповинні мати правильне поєднання міцності, пластичності, термостабільності та оброблюваності, щоб відповідати вимогам процесу та кінцевого застосування. У цій статті розглядаються найпоширеніші матеріали для кування, їхні ключові властивості та причини їх вибору для різних галузей промисловості та середовищ.

сакістіл

Огляд матеріалів для кування

Матеріали, що використовуються в кузні, поділяються на три основні категорії:

1. Чорні метали(містять залізо)

2. Кольорові метали(не в першу чергу залізо)

3. Спеціальні сплави(сплави на основі нікелю, титану та кобальту)

Кожен тип пропонує унікальні переваги щодо міцності, стійкості до корозії, економічної ефективності або роботи за високих температур.

Чорні метали, що використовуються в куванні

1. Вуглецева сталь

Вуглецева сталь є одним з найпоширеніших матеріалів для кування завдяки своїй універсальності та економічній ефективності.

• Низьковуглецева сталь (до 0,3% вуглецю)

  • Висока пластичність та оброблюваність

  • Використовується в автомобільних деталях, ручних інструментах та фітингах

• Середньовуглецева сталь (0,3%–0,6% вуглецю)

  • Краща міцність і твердість

  • Поширений у валах, шестернях, шатунах

• Високовуглецева сталь (0,6%–1,0% вуглецю)

  • Дуже твердий та зносостійкий

  • Використовується в ножах, штампах та пружинах

Ключові оцінки: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. Легована сталь

Леговані сталі збагачуються такими елементами, як хром, молібден, нікель і ванадій, для підвищення в'язкості, міцності та зносостійкості.

• Відмінна прогартовуваність та міцність на втому

• Можна піддавати термічній обробці для надання специфічних механічних властивостей

• Ідеально підходить для вимогливих застосувань

Загальне використанняКолінчасті вали, шестерні коробки передач, конструктивні елементи

Ключові оцінки: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. Нержавіюча сталь

Нержавіючу сталь вибирають для кування, коли пріоритетом є стійкість до корозії.

• Високий вміст хрому забезпечує стійкість до окислення та корозії

• Гарна міцність і жорсткість

• Підходить для харчової промисловості, морської та медичної промисловості

Типи:

• Аустенітний (наприклад, 304, 316): немагнітний, з високою корозійною стійкістю

• Мартенситний (наприклад, 410, 420): магнітний, вища твердість

• Феритовий (наприклад, 430): Помірна міцність та стійкість до корозії

Звичайні ковані деталіФланці, вали насосів, хірургічні інструменти, кріплення

сакістілпропонує широкий асортимент поковок з нержавіючої сталі, адаптованих до різних застосувань.

Кольорові метали, що використовуються в куванні

1. Алюміній та алюмінієві сплави

Алюміній широко використовується в кузні завдяки своїй легкій вазі, стійкості до корозії та чудовому співвідношенню міцності до ваги.

• Легко кувати та обробляти на обробці

• Ідеально підходить для деталей аерокосмічної, автомобільної та транспортної промисловості

Ключові оцінки:

• 6061 – Висока міцність та стійкість до корозії

• 7075 – Висока міцність, часто використовується в аерокосмічній галузі

• 2024 – Відмінна стійкість до втоми

Типові застосування: Важелі підвіски, фурнітура для літаків, маточини коліс

2. Мідь та мідні сплави (бронза та латунь)

Матеріали на основі міді мають чудову електро- та теплопровідність.

• Використовується в електричних роз'ємах, сантехнічній арматурі, морських компонентах

• Ковані деталі стійкі до зносу та корозії

Основні сплави:

• C110 (чиста мідь)

• C360 (латунь)

• C95400 (алюмінієва бронза)

3. Магнієві сплави

Хоча й рідше, магнієві сплави використовуються там, де легкі матеріали є критично важливими.

• Високе співвідношення міцності до ваги

• Часто використовується в аерокосмічній та електроніці

• Вимагає контрольованих умов кування

Обмеження: Дорожчий та реакційноздатний під час обробки

Спеціальні сплави, що використовуються в куванні

1. Сплави на основі нікелю

Нікелеві сплави кують завдяки їхній видатній стійкості до високих температур та корозії.

• Незамінний у хімічній переробці, виробництві електроенергії та аерокосмічній промисловості

• Витримують екстремальні навантаження, нагрівання та хімічний вплив

Ключові оцінки:

• Інконель 625, 718

• Монель 400

• Хастеллой C-22, C-276

сакістілпостачає поковки з нікелевих сплавів для важких умов експлуатації.

2. Титан та титанові сплави

Титан пропонує унікальне поєднання міцності, низької щільності та стійкості до корозії.

• Використовується в аерокосмічній, морській та медичній галузях

• Дорого, але ідеально, коли продуктивність виправдовує вартість

Ключові оцінки:

• 2-й клас (комерційно чистий)

• Ti-6Al-4V (високоміцний аерокосмічний клас)

3. Кобальтові сплави

Поковки на основі кобальту мають високу зносостійкість і зберігають міцність за високих температур.

• Поширений у компонентах турбін, деталях двигунів, медичних імплантатах

• Висока вартість обмежує використання лише вузькоспеціалізованими програмами

Фактори, що впливають на вибір матеріалу при куванні

Вибір правильного матеріалу для кування залежить від кількох ключових факторів:

• Вимоги до механічної міцності

• Стійкість до корозії та окислення

• Робоча температура

• Механічна оброблюваність та формуваність

• Втома та зносостійкість

• Вартість та доступність

Інженери повинні збалансувати ці фактори, щоб забезпечити надійну роботу кованого компонента в умовах кінцевого використання.

Поширені ковані вироби за типом матеріалу