กระบวนการปลอมส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วนอย่างไร

กระบวนการปลอมเป็นวิธีการผลิตที่สำคัญซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วน ในฐานะผู้จัดหาชิ้นส่วนปลอมฉันได้เห็นโดยตรงว่าเทคนิคการปลอมแปลงต่างกันสามารถเปลี่ยนวัตถุดิบให้เป็นส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงได้อย่างไร ในบล็อกนี้ฉันจะสำรวจรายละเอียดว่ากระบวนการปลอมมีผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วนอย่างไร

1. การปรับแต่งโครงสร้างข้าว

หนึ่งในวิธีพื้นฐานที่สุดที่กระบวนการปลอมส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกลคือผ่านการปรับแต่งโครงสร้างของเมล็ดข้าว ในระหว่างการปลอมแปลงการประยุกต์ใช้แรงอัดทำให้เมล็ดในโลหะทำให้เสียรูปและ reorient การเสียรูปนี้แบ่งออกเป็นขนาดใหญ่และผิดปกติเป็นขนาดเล็กและสม่ำเสมอมากขึ้น

โครงสร้างข้าวที่ดีกว่ามีข้อดีหลายประการ ประการแรกมันช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของชิ้นส่วน ตามความสัมพันธ์ของฮอลล์ - Petch ความแข็งแรงของผลผลิตของโลหะนั้นเป็นสัดส่วนผกผันกับรากที่สองของขนาดเกรน ธัญพืชขนาดเล็กหมายถึงขอบเขตของธัญพืชมากขึ้นซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนไหวของความคลาดเคลื่อน การเคลื่อนที่เป็นพาหะหลักของการเสียรูปพลาสติกในโลหะ เมื่อแรงถูกนำไปใช้กับชิ้นส่วนโลหะการเคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ผ่านตาข่ายคริสตัล อย่างไรก็ตามขอบเขตของธัญพืชขัดขวางการเคลื่อนไหวของพวกเขาทำให้มันยากขึ้นสำหรับส่วนที่จะทำให้เสียโฉมพลาสติก เป็นผลให้ชิ้นส่วนสามารถทนต่อความเครียดที่สูงขึ้นก่อนที่จะให้ผลซึ่งนำไปสู่ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น

ประการที่สองโครงสร้างธัญพืชที่ดีขึ้นช่วยเพิ่มความทนทานของชิ้นส่วน ความเหนียวเป็นความสามารถของวัสดุในการดูดซับพลังงานและการเสียรูปก่อนที่จะแตกหัก ธัญพืชขนาดเล็กกระจายความเครียดอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุป้องกันความเข้มข้นของความเครียดที่จุดเดียว สิ่งนี้จะช่วยลดโอกาสในการเริ่มต้นและการแพร่กระจายทำให้ชิ้นส่วนทนต่อความล้มเหลวอย่างฉับพลันภายใต้การกระแทกหรือเงื่อนไขการโหลดแบบไดนามิก

ตัวอย่างเช่นในการผลิตของOEM AISI1045 Steel Precise Press Forgingการควบคุมที่แม่นยำของกระบวนการปลอมทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างเมล็ดข้าวที่ผ่านการกลั่นในเหล็ก AISI1045 ส่งผลให้ส่วนหนึ่งมีความแข็งแรงสูงและความเหนียวดีเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือและความทนทานเป็นสิ่งจำเป็น

2. ทิศทางของคุณสมบัติ

การปลอมยังให้ธรรมชาติทิศทางไปยังคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วน การไหลของโลหะในระหว่างการปลอมจะสร้างการวางแนวที่ต้องการของธัญพืชหรือที่เรียกว่าเส้นการไหลของการปลอม เส้นการไหลเหล่านี้อยู่ในทิศทางของแรงที่ใช้ในระหว่างกระบวนการปลอม

ทิศทางของคุณสมบัติอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วน ในทิศทางขนานกับเส้นการไหลของการปลอมส่วนมักจะแสดงความแข็งแรงและความเหนียวที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับทิศทางที่ตั้งฉากกับเส้นการไหล นี่เป็นเพราะธัญพืชที่จัดตำแหน่งมีความต้านทานต่อการเสียรูปน้อยกว่าในทิศทางของเส้นการไหล การเคลื่อนที่สามารถเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้นตามการไหล - ธัญพืชที่จัดตำแหน่งช่วยให้การเสียรูปพลาสติกมากขึ้นและความแข็งแรงที่สูงขึ้น

ตัวอย่างเช่นในการออกแบบส่วนประกอบโครงสร้างวิศวกรสามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทิศทางของชิ้นส่วนที่ถูกปลอมแปลง โดยการจัดแนวสายการไหลของการปลอมกับทิศทางความเครียดหลักในส่วนประกอบพวกเขาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นส่วนได้ ในแอพพลิเคชั่นที่ชิ้นส่วนอยู่ภายใต้การโหลดทิศทางเดียวเช่นในก้านเชื่อมต่อในเครื่องยนต์จัดแนวการไหลของการไหลด้วยทิศทางของแรงที่ใช้ทำให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนสามารถทนต่อโหลดสูงสุดกับความเสี่ยงต่ำสุดของความล้มเหลว

อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าทิศทางของคุณสมบัติอาจเป็นข้อเสียในบางกรณี หากชิ้นส่วนถูกโหลดไปในทิศทางที่ตั้งฉากกับเส้นการไหลของการปลอมคุณสมบัติเชิงกลของมันอาจลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นการออกแบบและความเข้าใจที่เหมาะสมของกระบวนการปลอมจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะถูกใช้ในวิธีที่เพิ่มประโยชน์สูงสุดของคุณสมบัติทิศทาง

3. การลดความหนาแน่นและความพรุน

ผลกระทบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของกระบวนการปลอมแปลงคุณสมบัติเชิงกลคือการลดการแปรผันของความหนาแน่นและความพรุนในส่วน ในระหว่างการแข็งตัวของโลหะในกระบวนการหล่อฟองก๊าซและฟันผุที่หดตัวสามารถก่อตัวขึ้นนำไปสู่ความพรุนในส่วนสุดท้าย ความพรุนทำให้ชิ้นส่วนอ่อนตัวลงโดยการสร้างความเข้มข้นของความเครียดและลดพื้นที่ตัดขวางที่มีประสิทธิภาพเพื่อรับภาระ

การตีบีบอัดโลหะปิดช่องว่างภายในและลดความพรุน แรงดันสูง - แรงดันที่ใช้ในระหว่างการตีแรงโลหะเพื่อเติมเต็มช่องว่างทำให้เกิดโครงสร้างที่หนาแน่นและเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ส่วนที่หนาแน่นมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นรวมถึงความแข็งแรงที่สูงขึ้นความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่ดีขึ้นและความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น

ตัวอย่างเช่นในการผลิตของปรับแต่ง China Cuzn39pb3 Brass Forgingกระบวนการปลอมจะช่วยลดความพรุนในวัสดุทองเหลือง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนสุดท้ายมีคุณสมบัติเชิงกลที่สอดคล้องกันและมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวน้อยกว่าเนื่องจากข้อบกพร่องภายใน

4. การกระจายความเครียดที่เหลืออยู่

กระบวนการปลอมสามารถแนะนำความเครียดที่เหลืออยู่ในส่วน ความเครียดที่เหลืออยู่คือความเครียดที่ยังคงอยู่ในวัสดุหลังจากกองกำลังภายนอกที่ทำให้พวกเขาถูกลบออก ความเค้นเหล่านี้อาจเป็นแรงดึงหรือการบีบอัด

ความเค้นที่เหลือจากแรงอัดสามารถเป็นประโยชน์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วน พวกเขาทำหน้าที่เป็นความเครียดก่อนที่จะต่อต้านความเครียดแรงดึงที่ใช้ในระหว่างการให้บริการ ตัวอย่างเช่นในส่วนที่อยู่ภายใต้การโหลดแบบวงจรความเครียดที่ตกค้างแรงอัดสามารถลดช่วงความเครียดแรงดึงสุทธิซึ่งจะเป็นการเพิ่มอายุการใช้งานความเมื่อยล้าของชิ้นส่วน ความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าเกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนถูกโหลดซ้ำและการขนถ่ายรอบและรอยแตกขนาดเล็กเริ่มต้นและเติบโตเมื่อเวลาผ่านไป ความเครียดที่ตกค้างแรงอัดสามารถป้องกันหรือชะลอการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกเหล่านี้

ในทางกลับกันความเครียดที่ตกค้างแรงดึงอาจเป็นอันตรายได้ พวกเขาเพิ่มความเค้นแรงดึงที่ใช้เพิ่มความเสี่ยงของการเริ่มต้นรอยแตกและการแพร่กระจาย ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมกระบวนการปลอมเพื่อลดการแนะนำของแรงดึงที่เหลืออยู่และถ้าเป็นไปได้ทำให้เกิดความเครียดที่ตกค้างที่เป็นประโยชน์

การบำบัดความร้อนมักใช้ร่วมกับการปลอมเพื่อบรรเทาหรือปรับเปลี่ยนความเครียดที่เหลือ ตัวอย่างเช่นการหลอมสามารถใช้เพื่อลดขนาดของความเค้นตกค้างในส่วนที่ปลอมแปลงทำให้มีความเสถียรมากขึ้นและมีโอกาสน้อยลงที่จะเปลี่ยนรูปหรือแตกในระหว่างการให้บริการ

5. ความสม่ำเสมอของวัสดุ

การปลอมแปลงส่งเสริมความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุโดยการแจกจ่ายองค์ประกอบการผสมอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งโลหะ ในการหล่อการแยกองค์ประกอบอัลลอยด์สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการแข็งตัวซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบและคุณสมบัติเชิงกลภายในส่วน

ในระหว่างการปลอมการเสียรูปของโลหะทำให้องค์ประกอบการผสมผสมกันอย่างละเอียดมากขึ้น สิ่งนี้ส่งผลให้มีการกระจายองค์ประกอบที่สม่ำเสมอมากขึ้นซึ่งจะนำไปสู่คุณสมบัติเชิงกลที่สอดคล้องกันมากขึ้นทั่วทั้งส่วน วัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันมีโอกาสน้อยที่จะประสบกับความล้มเหลวในท้องถิ่นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบ

สำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ความสม่ำเสมอของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญ ในผู้ผลิตอลูมิเนียมคุณภาพสูงกระบวนการปลอมช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนโลหะผสมอลูมิเนียมมีองค์ประกอบที่สม่ำเสมอให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และสอดคล้องกันในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ

บทสรุป

โดยสรุปกระบวนการปลอมมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วน ผ่านการปรับแต่งโครงสร้างเมล็ด, การบอกทิศทาง, ลดความพรุน, การควบคุมความเครียดที่เหลือและการส่งเสริมความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุการปลอมสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงที่เหนือกว่าความทนทานความต้านทานความเหนื่อยล้าและคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ต้องการ

ในฐานะผู้จัดหาชิ้นส่วนปลอมเราเข้าใจถึงความสำคัญของปัจจัยเหล่านี้และใช้เทคนิคการปลอมขั้นสูงและมาตรการควบคุมคุณภาพเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของเราเป็นไปตามมาตรฐานสูงสุด หากคุณต้องการชิ้นส่วนการปลอมที่มีคุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อรับการจัดซื้อและเจรจาต่อรอง เรามุ่งมั่นที่จะให้โซลูชั่นที่ดีที่สุดที่เหมาะกับความต้องการเฉพาะของคุณ

การอ้างอิง

• Dieter, GE (1988) เครื่องกลโลหะ McGraw - Hill
• Kalpakjian, S. , & Schmid, Sr (2013) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี เพียร์สัน
• คณะกรรมการคู่มือ ASM (1998) ASM Handbook, เล่มที่ 14a: Metalworking: Forging ASM International