Vysvetlenie kovania, kovania a kovania za studena?

Kovanie je metóda spracovania, ktorá využíva kovacie stroje na vyvíjanie tlaku na kovový polotovar, aby sa vytvorila plastická deformácia, aby sa získali výkovky s určitými mechanickými vlastnosťami, určitým tvarom a veľkosťou. Kovanie a razenie patrí k podstate spracovania plastov, súhrnne označované ako kovanie. Kovanie je bežnou metódou tvárnenia v mechanickej výrobe.

Kovanie môže eliminovať pórovitosť kovu a otvory po zváraní ako odliatok a mechanické vlastnosti výkovkov sú vo všeobecnosti lepšie ako vlastnosti odliatkov z rovnakého materiálu. Pre dôležité diely s vysokým zaťažením a ťažkými pracovnými podmienkami v strojných zariadeniach sa väčšinou používajú výkovky, okrem valcovaných plechov, profilov alebo zvarencov s jednoduchým tvarom. Kovanie možno rozdeliť na kovanie za studena a kovanie za tepla podľa teploty polotovaru pri spracovaní. Kovanie za studena sa vo všeobecnosti spracováva pri izbovej teplote a kovanie za tepla sa spracováva pri teplote rekryštalizácie vyššej ako má polotovar. Niekedy sa výkovok, keď sa zahreje, ale teplota neprekročí teplotu rekryštalizácie, nazýva kovanie za tepla. Toto rozdelenie však nie je vo výrobe úplne jednotné. Teplota rekryštalizácie ocele je asi 460 stupňov, ale ako deliaca čiara sa všeobecne používa 800 stupňov a kovanie za tepla je vyššie ako 800 stupňov; Teplota medzi 300 stupňami a 800 stupňami sa nazýva kovanie za tepla alebo kovanie za tepla. Kovanie možno rozdeliť na voľné kovanie, zápustkové kovanie, za studena, radiálne kovanie, vytláčanie, tvarovacie valcovanie, valcovanie, valcovanie atď. Deformácia polotovaru pod tlakom v zásade nie je obmedzená vonkajšími obmedzeniami, čo sa nazýva voľné kovanie, tiež známe ako otvorené kovanie; Deformácia polotovaru iných metód kovania je obmedzená zápustkou, ktorá sa nazýva kovanie v uzavretom režime.

Tvarovacie nástroje, ako je tvárnenie valcovaním, valcovaním a valcovaním, majú relatívny rotačný pohyb s polovýrobkom, ktorý stláča a tvaruje polovýrobok bod po bode a asymptoticky, preto sa nazýva aj rotačné kovanie. Materiály na kovanie sú najmä uhlíková oceľ a legovaná oceľ s rôznymi komponentmi, ďalej hliník, horčík, meď, titán a ich zliatiny. Pôvodný stav materiálov zahŕňa tyče, ingoty, kovový prášok a tekutý kov. Vo všeobecnosti malé a stredne veľké výkovky používajú ako polotovary okrúhle alebo štvorcové tyče. Štruktúra zŕn a mechanické vlastnosti tyče sú rovnomerné a dobré, tvar a veľkosť sú presné a kvalita povrchu je dobrá, čo je vhodné pre hromadnú výrobu.

Pokiaľ sú teplota ohrevu a podmienky deformácie primerane kontrolované, výkovky s vynikajúcim výkonom môžu byť kované bez veľkej deformácie výkovku. Ingoty sa používajú len na veľké výkovky. Ingot je odlievaná štruktúra s veľkými stĺpcovými kryštálmi a voľnými stredmi. Preto sa musia stĺpcové kryštály prostredníctvom veľkej plastickej deformácie rozbiť na jemné zrná a voľne zhutniť, aby sa získala vynikajúca kovová štruktúra a mechanické vlastnosti. Predlisok práškovej metalurgie vytvorený lisovaním a vypaľovaním môže byť vyrobený na práškové kovanie bez bleskového zápustkového kovania v horúcom stave. Kovací prášok je blízky hustote všeobecných zápustkových výkovkov, má dobré mechanické vlastnosti a vysokú presnosť a môže znížiť následné rezanie. Vnútorná štruktúra práškového kovania je jednotná bez segregácie. Môže sa použiť na výrobu malých ozubených kolies a iných obrobkov.

Cena prášku je však oveľa vyššia ako cena bežnej tyčinky a jeho použitie pri výrobe je obmedzené. Aplikovaním statického tlaku na tekutý kov naliaty do vývrtu zápustky, aby tuhol, kryštalizoval, tečie, plasticky deformoval a tvaroval sa pôsobením tlaku, možno získať zápustkové výkovky s požadovaným tvarom a vlastnosťami. Zápustkové kovanie z tekutého kovu je spôsob tvárnenia medzi tlakovým liatím a zápustkovým kovaním, ktorý je vhodný najmä pre zložité tenkostenné diely, ktoré sa ťažko formujú všeobecným zápustkovým kovaním. Rôzne spôsoby kovania majú rôzne procesy, medzi ktorými je procesný tok kovania za horúca najdlhší. Všeobecné poradie je: vysekávanie výkovku; Ohrev kovania; Príprava polotovaru na kovanie valcovaním; Zápustkové kovanie; Orezávanie; Priebežná kontrola na kontrolu veľkosti a povrchových chýb výkovkov; Tepelné spracovanie výkovkov na odstránenie napätia pri kovaní a zlepšenie výkonu pri rezaní kovov; Čistenie, hlavne na odstránenie povrchových oxidových usadenín; Korekcia; Kontrola: vo všeobecnosti sa výkovky podrobia kontrole vzhľadu a tvrdosti a dôležité výkovky sa podrobia aj analýze chemického zloženia, mechanických vlastností, zvyškového napätia a inej kontrole a nedeštruktívnemu testovaniu. Kovanie je všeobecný názov pre kovanie a razenie. Ide o metódu tvarovania a spracovania, ktorá využíva hlavu kladiva, nákovový blok, razidlo alebo zápustku kovacieho stroja na vyvíjanie tlaku na polotovar, aby sa vytvorila plastická deformácia, aby sa získali diely s požadovaným tvarom a veľkosťou.

V procese kovania má celý predvalok zjavnú plastickú deformáciu a veľké množstvo plastického toku; V procese razenia sa polotovar vytvára hlavne zmenou priestorovej polohy každej časti dielu a nedochádza v ňom k žiadnemu veľkému vzdialenému plastovému toku. Kovanie sa používa hlavne na spracovanie kovových dielov a môže sa použiť aj na spracovanie niektorých nekovových dielov, ako sú technické plasty, guma, keramické predvalky, tehlové predvalky a kompozitné materiály. Valcovanie a ťahanie v kováčskom a hutníckom priemysle patrí do spracovania plastov alebo tlakového spracovania, ale kovanie sa používa hlavne na výrobu kovových dielov, zatiaľ čo valcovanie a ťahanie sa používa hlavne na výrobu všeobecných kovových materiálov, ako sú dosky, pásy, rúrky, profily a drôty. tyč. Na konci neolitu ľudia začali tepať prírodnú červenú meď na výrobu dekorácií a pomôcok. Čína používala technológiu kovania za studena na výrobu nástrojov už viac ako 2000 rokov pred Kristom. Napríklad predmety z červeného bronzu objavené z kultúrneho miesta Qijia v huangniangtai vo Wuwei v provincii Gansu majú zjavné znaky kladiva. V polovici dynastie Shang sa meteoritové železo používalo na výrobu zbraní a bol prijatý proces zahrievania. Blokové tavenie kujného železa sa objavilo koncom jari av jesennom období sa vytvára opakovaným zahrievaním a kovaním na vytláčanie oxidových inklúzií. Najprv ľudia kovali kývavým kladivom. Neskôr ľudia ťahali za laná a kladky, aby zdvihli ťažké kladivo, a potom voľne padali, aby ukovali polotovar. Po 14. storočí sa objavila sila zvierat a kovanie s hydraulickým padacím kladivom. V roku 1842 vyrobil Naismith z Anglicka prvé parné kladivo, vďaka čomu kovanie vstúpilo do éry použitia sily. Neskôr sa postupne objavovali kovacie hydraulické lisy, motorové dlahové kladivo, vzduchové kovacie kladivo a mechanický lis. Dlahové kladivo bolo prvýkrát použité v americkej občianskej vojne (1861 ~ 1865) na zápustkové kovanie častí zbraní. Potom sa v Európe objavilo parné zápustkové kováčstvo a postup zápustkového kovania sa postupne spopularizoval. Koncom 19. storočia sa sformovala základná kategória moderných kovacích strojov. Začiatkom 20. storočia s masovou výrobou automobilov sa rýchlo rozvinulo kovanie za tepla a stalo sa hlavným procesom kovania. V polovici 20. storočia kovací lis, plochý kovací stroj a kováčske kladivo bez nákov postupne nahradili bežné kovacie kladivo, zvýšili produktivitu a znížili vibrácie a hluk. S vývojom nových procesov kovania, ako je technológia menej a žiadneho oxidačného ohrevu, vysoko presné lisovnice s dlhou životnosťou, vytláčanie za tepla a tvárniace valcovanie, ako aj operátori kovania, manipulátori a automatické výrobné linky na kovanie, efektívnosť a ekonomický efekt výroba kovania sa neustále zdokonaľovala. Kovanie za studena predchádza kovanie za tepla. Skoré červené medené, zlaté, strieborné plechy a mince boli kované za studena. Aplikácia kovania za studena v strojárskej výrobe sa spopularizovala v 20. storočí.

Hlavenie za studena, vytláčanie za studena, radiálne kovanie a výkyvné valcovanie sa postupne vyvíjali a postupne vytvorili efektívny proces kovania, ktorý dokáže vyrábať presné diely bez rezania. Skoré razenie využívalo iba jednoduché nástroje ako lopata, nožnice, dierovač, kladivo a nákovu na vytváranie kovových platní (hlavne platní z medi alebo zliatin medi) ručným rezaním, dierovaním, sekaním a klepaním, aby sa vyrábali hudobné nástroje a hrnce ako napr. gongy, činely a činely. S rastom výroby stredných a hrubých plechov a rozvojom lisovacieho hydraulického lisu a mechanického lisu sa v polovici -19storočia začalo mechanizovať aj lisovacie spracovanie. V roku 1905 začali Spojené štáty americké vyrábať zvitky z úzkych pásov na nepretržité valcovanie za tepla, v roku 1926 začali vyrábať oceľ so širokým pásom a potom sa objavila oceľ na nepretržité valcovanie za studena.

Súčasne sa zvýši výkon dosky a pásu, zlepší sa kvalita a znížia sa náklady. V spojení s rozvojom výroby lodí, železničných vozidiel, kotlov, kontajnerov, automobilov a plechoviek sa razenie stalo jedným z najpoužívanejších tvarovacích procesov. Kovanie sa klasifikuje hlavne podľa spôsobu tvárnenia a teploty deformácie. Podľa spôsobu tvarovania možno kovanie rozdeliť na kovanie a razenie; Podľa teploty deformácie možno kovanie rozdeliť na kovanie za tepla, kovanie za studena, kovanie za tepla a izotermické kovanie. Kovanie za tepla je kovanie nad teplotou rekryštalizácie kovu. Zvýšenie teploty môže zlepšiť plasticitu kovu, zlepšiť vnútornú kvalitu obrobku a spôsobiť, že nebude ľahké prasknúť. Vysoká teplota môže tiež znížiť odolnosť kovu proti deformácii a tonáž kovacích strojov. Existuje však veľa procesov kovania za tepla, nízka presnosť obrobku a drsný povrch a výkovky sú náchylné na oxidáciu, oduhličenie a stratu horenia. Kovanie za studena je kovanie, ktoré sa vykonáva pri teplote nižšej ako je teplota rekryštalizácie kovu. Vo všeobecnosti sa kovanie za studena väčšinou týka kovania pri izbovej teplote a kovanie pri teplote vyššej ako je teplota miestnosti, ale nie vyššej ako teplota rekryštalizácie, sa nazýva kovanie za tepla. Teplé kovanie má vysokú presnosť, hladký povrch a malú odolnosť proti deformácii.

Obrobok vytvorený kovaním za studena pri izbovej teplote má vysokú tvarovú a rozmerovú presnosť, hladký povrch a málo postupov spracovania, čo je vhodné pre automatickú výrobu. Mnohé diely na kovanie a lisovanie za studena možno priamo použiť ako diely alebo výrobky bez rezania. Počas kovania za studena je však v dôsledku nízkej plasticity kovu ľahké prasknúť počas deformácie a odolnosť proti deformácii je veľká, takže je potrebné veľké kovanie. Izotermické kovanie má udržiavať konštantnú teplotu polotovaru počas celého procesu tvárnenia. Izotermické kovanie má plne využiť vysokú plasticitu niektorých kovov pri rovnakej teplote, prípadne získať špecifickú mikroštruktúru a vlastnosti. Izotermické kovanie potrebuje udržiavať zápustku a polotovar pri konštantnej teplote, čo si vyžaduje vysoké náklady. Používa sa len na špeciálne procesy kovania, ako je superplastické tvarovanie. Kovanie môže zmeniť štruktúru kovu a zlepšiť vlastnosti kovu. Po kovaní ingotu za tepla sa originál ako liata pórovitosť, pórovitosť a mikrotrhliny zhutní alebo zvarí; Pôvodný dendritický kryštál je zlomený, čím je zrno jemnejšie; Súčasne sa mení pôvodná segregácia karbidu a nerovnomerné rozloženie, aby bola štruktúra jednotná, aby sa získali výkovky s hustým, rovnomerným, jemným, dobrým komplexným výkonom a spoľahlivým používaním. Po deformácii kovaním za tepla má kov vláknitú štruktúru; Po deformácii kovaním za studena sú kovové kryštály v poriadku. Kovanie spočíva v tom, že kov plasticky tečie, aby sa obrobok dostal do požadovaného tvaru. Po vygenerovaní plastového toku kovu vonkajšou silou zostáva objem nezmenený a kov vždy prúdi k časti s najmenším odporom. Vo výrobe sa tvar obrobku často riadi podľa týchto zákonov, aby sa realizovalo upchávanie, ťahanie, vystružovanie, ohýbanie, hlboké ťahanie a iné deformácie. Veľkosť kovaného obrobku je presná, čo prispieva k organizácii hromadnej výroby. Zápustkové kovanie, vytláčanie, razenie a iné aplikácie, veľkosť zápustkového tvárnenia je presná a stabilná. Vysokoúčinné kovacie stroje a automatická kovacia výrobná linka sa môžu použiť na organizáciu profesionálnej hromadnej výroby alebo hromadnej výroby. Výrobný proces výkovku zahŕňa vysekávanie, ohrev a predúpravu výkovku pred tvarovaním; Kontrola, kalibrácia a následné tepelné spracovanie obrobku. Medzi bežné kovacie stroje patrí kovacie kladivo, hydraulický lis a mechanický lis. Kovacie kladivo má veľkú rýchlosť nárazu, čo prispieva k toku kovového plastu, ale vytvára vibrácie; Statické kovanie hydraulického lisu prispieva ku kovaniu cez kov a zlepšuje organizáciu. Práca je stabilná, ale produktivita je nízka; Zdvih mechanického lisu je pevný, čo je jednoduché na realizáciu mechanizácie a automatizácie. V budúcnosti sa proces kovania bude rozvíjať pri zlepšovaní vnútornej kvality kovacích dielov, vývoji technológie presného kovania a presného razenia, vývoji kovacích zariadení a kovacej výrobnej linky s vyššou produktivitou a automatizáciou, vývoji flexibilného systému formovania kovania, vývoji nových kovacích materiálov a metódy spracovania kovania. Zlepšenie vnútornej kvality kovaných dielov spočíva najmä v zlepšení ich mechanických vlastností (pevnosť, plasticita, húževnatosť, únavová pevnosť) a spoľahlivosti. To si vyžaduje lepšie uplatnenie teórie kovovej plastickej deformácie; Aplikujte materiály s lepšou vnútornou kvalitou; Správne vykonávať zahrievanie predkovania a tepelné spracovanie kovania; Prísnejšie a rozsiahlejšie nedeštruktívne testovanie kovaných dielov. Menej a žiadne rezanie je najdôležitejším opatrením a smerovaním strojárskeho priemyslu na zlepšenie využitia materiálu, zvýšenie produktivity práce a zníženie spotreby energie. Menej kovania, žiadne oxidačné zahrievanie a vývoj materiálov zápustiek a metód povrchovej úpravy s vysokou tvrdosťou, odolnosťou proti opotrebovaniu a dlhou životnosťou.