Ковка против прокатки: Понимание различий | MachineMFG

Ковка и прокатка: Различия объяснены

5
(2)

Ковка и прокатка - два наиболее распространенных метода обработки металла, используемых в обрабатывающей промышленности. Оба метода подразумевают приложение давления к металлу для создания нужной формы, но каждый из них имеет свои уникальные преимущества и недостатки.

В этой статье мы рассмотрим различия между ковкой и прокаткой, включая типы каждого метода, их соответствующие преимущества и недостатки, а также влияние на механические свойства конечного продукта.

Мы также рассмотрим различные виды ковки и прокатки, такие как продольная, поперечная и косая прокатка, а также свободная ковка, ковка в штампе и ковка без вспышки.

Если вы опытный профессионал или просто интересуетесь процессом производства, в этой статье вы найдете исчерпывающий обзор ковки и прокатки, включая факторы, определяющие, какой метод лучше всего подходит для конкретного применения.

Поэтому, если вы хотите повысить качество своей стальной продукции, оптимизировать производственный процесс или просто расширить свои знания о данной отрасли, читайте далее, чтобы узнать о различиях между ковкой и прокаткой и о том, как они могут повлиять на вашу прибыль.

Прокат

Что такое роллинг?

Метод обработки давлением, при котором металлическая заготовка пропускается через зазор между парой вращающихся валков различной формы, в результате чего поперечное сечение материала уменьшается, а его длина увеличивается под действием сжатия валков. Этот метод является наиболее распространенной технологией производства стали и используется в основном для изготовления профилей, листов и труб.

Что такое прокатка

Виды прокатки

В зависимости от движения прокатываемых деталей, прокатка может быть разделена на продольную, поперечную и косую.

Lпродольная прокатка

Продольная прокатка - это процесс, при котором металл проходит между двумя валками, вращающимися в противоположных направлениях, и производит пластическую деформацию между ними.

Поперечная прокатка

Направление движения проката после деформации совпадает с направлением оси валков.

Прокатка с перекосом

Прокатная деталь движется по спирали, а ось прокатной детали и вала не имеют особого угла наклона.

Преимущества

Процесс прокатки позволяет улучшить качество стали за счет разрушения литейной структуры стальной слитокВ результате этого структура стали становится более плотной, а механические свойства улучшаются, особенно в направлении прокатки. Это приводит к более плотной структуре стали и улучшению механических свойств, особенно в направлении прокатки.

Кроме того, высокая температура и давление во время прокатки могут сварить все пузырьки, трещины или неплотности, которые могли образоваться во время литья.

Недостатки

  1. Расслаивание после прокатки: Сайт неметаллические Включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали сжимаются в тонкие листы, что приводит к явлению расслоения. Это значительно снижает растягивающие свойства стали в направлении толщины и может привести к межслойному разрыву во время усадки сварного шва. Деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто может в несколько раз превышать деформацию предела текучести, что намного больше, чем деформация, вызванная нагрузкой.
  2. Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением: Остаточное напряжение внутреннее напряжение находящийся в состоянии саморавновесия без воздействия внешних сил. Горячекатаный стальной прокат различного сечения имеет такой вид остаточное напряжение, которое имеет тенденцию к увеличению с ростом размера поперечного сечения балки. Хотя остаточные напряжения являются саморавновесными, они все же могут влиять на характеристики стальной детали при воздействии внешних сил, влияя на ее деформацию, стабильность и усталостную прочность.
  3. Неточные размеры: Горячекатаные стальные изделия сложно контролировать по толщине и ширине кромки. Тепловое расширение и сжатие в процессе охлаждения может привести к разнице между начальной и конечной длиной и толщиной. Чем больше разница, тем толще сталь и тем очевиднее несоответствие. Поэтому невозможно слишком точно определить ширину, толщину, длину, углы и линии кромок крупных стальных деталей.

Ковка & Прессование

Ковка - это метод обработки, при котором используется ковочное и прессовое оборудование для приложения давления к металлическим заготовкам, что приводит к пластической деформации и созданию поковок с определенными механическими свойствами и формой.

Этот процесс исключает дефекты литья и оптимизирует микроструктуру металла в процессе выплавки. Сохранение целостности линий течения металла приводит к улучшению механических свойств поковок по сравнению с отливками из того же материала.

Поковки обычно используются для изготовления важных деталей с высокой нагрузкой и жесткими условиями эксплуатации, а также для простых форм, которые также могут быть созданы из листового проката, профиля или сварных деталей.

Виды ковки

Ковку можно разделить на три категории: свободная ковка, ковка в штампе и ковка без вспышки.

  1. Свободная ковка: Этот вид ковки использует удар или давление для деформации металла между верхним и нижним железом, также известным как наковальня, чтобы получить желаемую форму. Его можно разделить на ручную и механическую ковку.
  2. Штамповка: Этот вид ковки подразделяется на ковку в открытом штампе и бесштамповочную ковку. Для получения поковки металлическая заготовка сжимается и деформируется в ковочном штампе определенной формы. К ним относятся холодная штамповка, ковка вальцами, радиальная ковка, экструзия и другие.
  3. Ковка без вспышки и ковка с закрытой высадкой: При этом типе ковки отсутствует вспышка, что приводит к высокому коэффициенту использования материала. Сложные поковки могут быть выполнены за один или несколько процессов, при этом площадь силового воздействия поковки уменьшается, что снижает необходимую нагрузку. Однако важно отметить, что заготовки не могут быть полностью ограничены, поэтому необходимо точно контролировать объем заготовок, положение ковочные штампы необходимо контролировать и прилагать усилия для уменьшения износа штампа.

Характеристики

По сравнению с литьем, ковка позволяет улучшить структуру и механические свойства металла. В процессе ковки горячая обработка деформирует и рекристаллизует структуру отливки, в результате чего крупные дендриты и столбчатые зерна превращаются в более мелкую и равномерную равноосную рекристаллизованную структуру.

Процесс ковки также уплотняет и сваривает примеси, такие как сегрегация, пористость и шлаковые включения, что приводит к более плотной структуре и улучшению пластичности и механических свойств.

Механические свойства отливок обычно ниже, чем механические свойства того же материала в поковках. Кроме того, процесс ковки обеспечивает непрерывность волокнистой ткани металла, сохраняя постоянство формы поковки и целостность потока металла.

Точная штамповка, холодная экструзия и температурная экструзия позволяют получать поковки с превосходными механическими свойствами и длительным сроком службы, что не сравнится с литьем.

Fформирование против Rоллинг

(1) Механические свойства поковок в осевом и радиальном направлениях более стабильны по сравнению с прокатом.

Это означает, что поковки имеют гораздо более высокую степень изотропии, что приводит к более длительному сроку службы по сравнению с прокатом.

На рисунке ниже показана металлографическая диаграмма эвтектических карбидов в различных направлениях в листе проката Cr12MoV.

Ковка против прокатки

(2) С точки зрения степени трансформации, степень деформации при ковке намного выше, чем при прокатке, что означает, что ковка более эффективна, чем прокатка, в разрушении эвтектического карбида.

(3) С точки зрения стоимости обработки, ковка намного дороже, чем прокатка.

Для ключевых деталей, деталей, подвергающихся высоким нагрузкам или ударам, а также деталей с сложные формы или жесткие требования, необходимо использовать ковку.

(4) Кованые детали имеют цельнометаллические проточки.

Механическая обработка после прокатки разрушает целостность линий течения металла, значительно сокращая срок службы заготовки.

На рисунке ниже показаны линии движения металла при литье, механической обработке и ковке заготовок.

Поковки имеют целые линии подачи металла

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 2

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

1 комментарий к “Forging vs. Rolling: The Differences Explained”

  1. Джаффер Аюб

    Спасибо за информацию.
    Очень полезно.
    Мы производим несущие кольца диаметром 190 мм. Толщина 35 мм, диаметр 100 мм. Из EN31/SAE 52100
    Мы всегда используем кованые RM. Из-за недоступности мы можем использовать прокат. Каковы повреждения и риски, которые могут возникнуть.
    Спасибо и с уважением
    Джаффер А.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх