热锻造与冷锻造

热锻造和冷锻造是两种不同的金属形成过程,产生了相似的结果。锻造是用某些工具和设备将金属变形为预定形状的过程--变形是用热、冷、甚至暖锻造过程来完成的。最终,制造商在选择适合某一特定应用程序的锻造类型之前,会考虑一些标准。锻造是用来使晶粒结构的排列向零件传递方向性的特性,使晶粒调整,使其能抵抗该零件所遇到的最高应力。相比之下,铸造和加工通常对晶粒结构的排列控制较少.

铸造工艺
铸造是指金属在其固态状态下的形成或变形。许多锻造都是通过下列过程完成的:一个锤或公羊水平移动,压在一根杆或阀杆的末端,以扩大和改变末端的形状。这部分通常在到达最后形状之前经过连续的车站.高强度螺栓是" 冷静的 "用这种方式。发动机阀门也是通过打皱锻造而形成的.

在滴件锻造中,该部件在模具中被锤成完成件的形状,非常类似于铁匠的开式模锤锻造,在那里金属被锤成所需的形状。区分了 开放的 和 封闭式的 伪造。在开模锻造中,金属绝不会完全受到模具的约束。封闭式的,或 印象,锻造金属被限制在模身之间。反复的锤击模具迫使金属变成模具的形状,模具的一半最终相遇。锤的能量可以通过蒸汽或气动、机械或液压提供。在真正的下降锻造重力单独推动锤下,但许多系统使用力量协助结合重力。该锤提供了一系列相对高速,低力打击关闭模具.

在压力锻造中,用高压代替高速,模具部分通常由动力螺杆或液压缸一次性关闭。锤锻造通常用于生产较小的零件,而压力锻造通常是为大型运行和自动化保留。压力锻造的缓慢应用往往比锤击更能使零件的内部工作,并经常应用于大型的、高质量的零件(例如:,钛飞机舱壁)。其他专门的锻造方法因这些基本主题而异: 轴承种族 而大型的环形齿轮则是通过一种被称为轧制环形件的工艺来制造的,例如,这种工艺可以生产无缝圆形件。

热锻造
当一块金属被热锻造时,它必须被显著加热.不同金属热锻造所需的平均锻造温度是:

至1150℃  钢制的
360至520℃ 阿尔洛伊斯
700至800℃ 铜合金

在热锻造过程中,钢坯或钢花被感应加热或在锻造炉或烤箱中加热到金属再结晶点以上的温度。这种极端热是避免金属在变形过程中应变硬化所必需的.因为金属是在一个塑料状态,相当复杂的形状可以制造.金属仍具有韧性和可塑性。

为了铸造某些金属,如超级合金,采用了一种叫做等温锻造的热锻造类型。在这里,模具加热到大约坯的温度,以避免在锻造过程中零件的表面冷却。锻造有时也是在受控的大气中进行,以最小化规模的形成.

传统上,制造商选择热的 伪造的 为了制造  零件 因为它允许材料在其塑性状态下的变形,在那里金属更容易工作。对于具有高成形率的金属的变形也建议用热锻造,这是一种测量金属在不产生缺陷的情况下能承受多少变形的方法。热锻造的其他考虑因素包括:

生产离散零件
低至中精度
低应力或低工作硬化
均质晶粒结构
增加延性
消除化学不一致性和孔隙度

热锻造的可能缺点包括:

不精确公差
冷却过程中材料可能发生的变形
变化的金属晶粒结构
周围大气与金属之间的可能反应(鳞片形成)

冷锻造(或冷成型)
冷锻造使金属在再结晶点以下变形.冷锻造在降低延性的同时,增加了部分抗拉强度,产生了大量的抗拉强度.冷锻造通常发生在室温附近.冷锻造应用中最常见的金属通常是标准钢或碳合金钢。冷锻造是一个典型的闭模过程。

当金属已经是软金属,如铝时,冷锻造通常是首选.这种工艺通常比热锻造成本低,最终产品很少(如果有的话)需要精加工。有时,当金属被冷锻造成一个理想的形状,它是热处理后去除残余表面应力。由于冷锻造对金属强度的改进,有时可使用质量较低的材料生产不能用同一材料加工或热锻造制造的可用零件。

制造商可能选择冷锻造而不是热锻造,原因有很多--因为冷锻造件很少或根本不需要加工,制造过程中的这一步通常是可有可无的,这样可以省钱。冷锻造也不太容易受到污染问题的影响,最后的组件具有更好的表面表面光洁度。冷锻造的其他好处包括:

更容易传递定向属性
改进重复性
增强尺寸控制
处理高应力和高模载荷
产生净形状或近净形状部件

一些可能的缺点包括:

在锻造发生之前,金属表面必须是清洁的,没有鳞片。
金属的韧性较小
残余应力可能发生
我们需要更重更强大的设备
需要更坚固的工具

热锻造
热锻造 在再结晶温度以下而在室温以上,以克服缺点,并获得热和冷锻造的优势。规模的形成并不是一个问题,公差可以比热锻造更接近。与冷锻造相比,模具成本更低,制造所需的动力也更低。与冷加工相比,应变硬化降低,延性提高.

应用程序
在汽车工业中,锻造被用来制造悬架臂和轮轴等悬架部件,以及连杆和变速齿轮等动力系统部件。锻造通常用于管道 阀门 阀杆、阀体和法兰,有时由铜合金制成,以提高耐腐蚀性。扳手等手工具通常是锻造的,因为许多钢丝绳配件,如套筒和转扣。锻造在造船业中被广泛使用。 航空部件 ,农业机械,越野设备。电动传动部件,如悬架夹和底座帽,使用铜合金锻造,以提高抗天气。

用于车轴、连杆、别针等的锻造钢。通常为0.30-0.40%的碳,以提高成形性。锻造后的热处理使零件比低碳钢有更好的机械性能。在重型曲轴和高强度齿轮中,碳含量有时会增加到0.50%,而添加其他合金元素是为了提高硬化性。