热锻造是一种金属成型工艺,其中可锻金属零件被称为坯料或工件。对这样的部分进行加工以获得预定形状。在这里,可以使用锤击、镦粗或压制等程序;在这些过程中,工件被加热到其熔化温度的 75%。锻造温度将锻造工序分为热锻、冷锻、温锻等几类。大多数金属部件都需要热锻。
什么是热锻?
热锻是应用最广泛的锻造工艺。在热锻造过程中,要求锻造温度高于金属再结晶温度。简而言之,金属中形成新晶粒的温度。高温或极热对于金属在变形过程中消除应变硬化至关重要。
在工业制造的实际情况下,摩擦力在这个过程中发挥着一定的作用。在这里,模具-工件界面处的摩擦力阻止表面附近材料的扩散,从而使中心材料更有效地膨胀。结果,它形成了一个桶形;这种效果在金属锻造中称为滚桶效应。打滚是一种不良现象,为了控制它,可以使用足够的润滑。
热锻造制造工艺增加了滚桶效应,还允许热量在铁水和较冷的模具之间传递。靠近模具表面的金属比中心部分的金属冷却得更快。较冷的材料更不易变形且膨胀更小。而较热的材料变形和膨胀也会引起滚桶效应。
热锻的优点
它提供高应变率,因此允许金属轻松流动。它将实现再结晶和恢复过程,并且需要更少的力。
热锻的应用
再结晶是涉及使用高温的过程。该程序增强了可成形性,并允许调整精确和细粒的微观结构。热锻比任何其他成型工艺都具有更高的强度和耐用性。此外,它还可以实现热模锻,其中高工作负载对部件提出了独特的要求。这些部件被称为“安全关键部件”。汽车和航空航天领域是热锻件最重要的买家市场。
汽车应用热锻件
钢锻造是用于汽车锻造目的的主要工艺。变形铝合金由于轻质结构需求的增加而大有帮助,从而减少了镁的需求。在汽车工业中,许多中小型元件是在闭式模锻工艺下锻造的。该工艺使大多数汽车零部件具有高强度和工作性能。一些标准汽车锻造产品涉及发动机零件、驱动齿轮、动力总成、底盘和制动系统。
航空航天工业中的热锻件
机身部件,例如门和机翼配件、肋骨、窗框需要锻造。除此之外,带有涡轮叶片、推进锥、盘、控制杆、紧固件、销的发动机需要热锻件。转子系统及其部件依赖于热锻。
钢锻造在航空航天领域至关重要,它为材料提供了高强度和耐高温性。此外,它还可以锻造镍基合金和钛合金以及轻质建筑材料。
热锻的其他应用
除了汽车和航空航天应用之外,热锻造在其他几个领域也表现良好。此外,热锻在其他几个主要应用领域也显示出其重要性和优势。建筑、机械工程、农业、国防、钢铁生产和海洋工程等行业都需要热锻造。