Ключевые преимущества поковок
Ковка как современный---процесс обработки металлов давлением играет решающую роль в современном производстве. Во-первых, штампованные поковки обладают отличными механическими свойствами. В процессе ковки линии тока металла постоянно распространяются по профилю детали, что значительно повышает прочность, жесткость и сопротивление усталости детали. Поковки обычно имеют на 20-30 % большую прочность и в 3-5 раз более длительный усталостный срок службы, чем отливки или механически обработанные детали. Во-вторых, почти чистая обработка методом штамповки означает, что коэффициент использования материала достигает 80-95%, что значительно экономит последующие припуски на механическую обработку, одновременно снижая производственные затраты и требуемую энергию. В-третьих, штамповки имеют, как правило, превосходную размерную точность и более высокое качество поверхности, класс точности IT7-IT8 и шероховатость поверхности Ra3,2-6,3 мкм, что позволяет сэкономить на вторичных чистовых операциях. В-четвёртых, штамповка хорошо пригодна для массового производства при коротких единичных циклах и высокой производительности - комплект штампа, как правило, производит 50 000-500 000 деталей, что отражает значительную экономию на масштабах. И последнее, но не менее важное: этот процесс позволяет производить детали сложной формы, такие как коленчатые валы, шатуны и шестерни, которые альтернативными методами можно было бы производить с помощью композитных технологий.
Диапазон материалов для поковок
Штамповка находит применение в широком спектре материалов, в основном включая следующие типы:
Углеродистые и легированные сталиявляются наиболее распространенными материалами для штамповки, начиная от марок с низким-содержанием углерода и заканчивая марками с высоким-содержанием углерода. Низко-углеродистые стали (например, 20#, Q235) обладают хорошей пластичностью и свариваемостью и широко используются в качестве не-несущих компонентов; средне-углеродистые стали (например, 45#, 40Cr) демонстрируют хорошие комплексные механические свойства после термообработки и широко используются в автомобильной и машиностроительной промышленности; Высоко-углеродистые стали (например, 60#, 65Mn) и высоко-легированные стали (например, 20CrMnTi, 42CrMo) используются для производства ключевых компонентов с высокими требованиями к прочности и стойкости к истиранию.
Поковки из нержавеющей сталииспользуются в основном для защиты от коррозии и повышенных температур. Аустенитные нержавеющие сплавы (304, 316) обладают хорошей устойчивостью к коррозии и хорошей формуемостью; мартенситные нержавеющие сплавы (410, 420) достигают хорошей твердости за счет термообработки; Дуплексные нержавеющие сплавы (2205) обладают превосходной коррозионной стойкостью и повышенной прочностью.
поковки из алюминиевого сплаваРаспространенные типы включают алюминиевые сплавы 2-й серии (2024), 6-й серии (6061, 6063) и 7-й серии (7075), обычно используемые для освещения аэрокосмической и автомобильной промышленности. Алюминиевые поковки обладают хорошей удельной прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и легкостью обработки поверхности.
Поковки из титанового сплавапредназначены в первую очередь для премиум-использования. Коммерчески чистый титан (ТА1, ТА2) и титановые сплавы (ТС4) обладают превосходной удельной прочностью, коррозионной стойкостью и биосовместимостью и, таким образом, подходят для аэрокосмических и медицинских имплантатов, но требуют современного оборудования и технологий для ковки.
Поковки из медного сплаваособенно выделяются благодаря хорошей электро/тепловой проводимости и коррозионной стойкости. Латунь (H62, H68), бронза (QSn6,5-0,1) и медно-никелевый сплав (B10, B30) представляют собой распространенные кованые медные сплавы и находят широкое применение в электронной, морской и химической промышленности. К ним относятся магниевые сплавы (AZ31, AZ91) и суперсплавы на основе никеля- (GH4169), а также штампованные для удовлетворения жестких требований эксплуатации. Выбор материала требует тщательного взвешивания функций детали, условий эксплуатации и стоимости для достижения оптимальных технико-экономических показателей.