Чугун вч 40 характеристики: Чугун ВЧ40 — химический состав

Разнообразие материалов ТПА VAG

Гибкое железо? Ковкий чугун против чугуна

Как инженеры выбирают сплав для металлических отливок

При выборе сплава чугуна для отливки металлург принимает во внимание бюджет, требуемые механические свойства и этапы после литья, такие как механическая обработка и термообработка. Эти требования определяют, какой сплав использовать. В наши дни самый большой выбор — между ковким чугуном и чугуном.

С технической точки зрения, «чугун» означает сплавы железа, отлитые в литейном производстве. Ковкий чугун — один из таких сплавов. Однако пластичность — относительный новичок на рынке, с уникальными механическими свойствами, которые отличают его от других сплавов железа. Это различие означает, что «чугун» обычно означает сплавы серого или белого чугуна, которые веками использовались в металлообработке.

Какие виды чугуна отливают в литейном производстве?

• Ковкий чугун: этот тип чугуна был разработан в 1948 году и стал очень важным сплавом для литейного производства черных металлов.Он намного менее хрупкий, чем другие чугуны.
• Ковкий чугун: до изобретения ковкого чугуна этот сплав был более популярен. Это белый чугун, который очень долго подвергается термообработке. Условия в установке для термообработки должны строго контролироваться. Когда ковкое железо закончено, оно становится намного менее хрупким. Ковкий по-прежнему используется для небольших, тонких отливок, где пластичность менее успешна.
• Белый чугун: этот сплав охлаждается быстрее, чем другие чугуны, образуя в его решетке молекулу цементита.Это хрупкий сплав, но он обладает отличной твердостью и стойкостью к истиранию. Он часто используется в подшипниках и других устройствах с высоким коэффициентом трения.
• Серый чугун: Большинство стандартных «чугунных» изделий изготовлено из серого чугуна, поэтому, когда люди используют этот термин, скорее всего, имеется в виду сплав. В отличие от белого чугуна, серый чугун имеет графитовую микроструктуру. Он обладает отличной способностью гашения вибрации и отличной обрабатываемостью.

Белый и серый чугун создают очень похожие отливки.Их окраска видна только тогда, когда они ломаются.

Чем отличается ковкий чугун от чугуна?

Ковкий чугун менее хрупкий, чем другой чугун, даже до термической обработки. Он не так легко ломается при ударе. Пластичность позволяет чугуну изгибаться. Для сравнения, серый чугун тверже. Эта твердость означает, что он хорошо справляется с износом поверхности. Серый чугун также лучше гасит вибрации.Различия связаны с микроструктурой графита в этих сплавах железа.

Серый чугун состоит из 2,5–4% углерода и 1–3% по массе. Кремний в сплаве необходим для стабилизации молекул графита, которые придают серому чугуну его свойства. Однако этот кремний эффективен в поддержании и сохранении графита только в том случае, если металл не подвергается тепловому удару при охлаждении. Очень быстрое охлаждение приведет к образованию цементита и превращению серого чугуна в белое железо, даже с кремнием в смеси.В сером чугуне чешуйки графита вкраплены в поверхность и видны в полированном сером чугуне.

Ковкий чугун содержит 3,2–3,6% углерода, 2,2–2,8% кремния и небольшой процент «шаровидного элемента». Обнаруженный в 1943 году пластичный чугун имел многие из свойств ковкого чугуна, только эти свойства он проявлял прямо в пресс-форме. Длительная и техническая термообработка, необходимая для изготовления ковкого чугуна, сделала его более дорогим и подверженным ошибкам. Дуктиль был очевидным решением.(Ковкий по-прежнему используется в тонких отливках, где он слишком быстро охлаждается и образует карбиды.)

Как и серый чугун, графит является важной частью микроструктуры высокопрочного чугуна. Однако узелковый элемент, такой как магний, церий или теллур, формирует молекулы графита в сферы, а не хлопья. Эти сферы скользят мимо друг друга, а не создают плоскости, по которым железо может расколоться. Узлы делают ковкий чугун более гибким и менее твердым. Там, где требуется твердость поверхности, можно использовать термическую обработку.

Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

Низкое-Среднее в зависимости от процедуры

Сварка возможна, но часть ковкого чугуна преобразуется в серый чугун

Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

Низкое-Среднее в зависимости от процедуры

Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

Сварка возможна, но часть ковкого чугуна преобразуется в серый чугун

Выбор между высокопрочным и традиционным чугуном

Ковкий чугун немного дороже серого чугуна, но дешевле и легче лить, чем сталь. Обычно его выбирают из-за его механических свойств и стоимости. Как менее хрупкий сплав, чем чугун, он используется там, где важны пластичность и ударопрочность. Он лучше стали по демпфированию вибрации и пределу прочности при сжатии, хотя серый чугун по-прежнему лучше по демпфированию.

, разработанные для обеспечения ударопрочности, часто используют ковкий чугун.Это основной сплав железа, используемый для изготовления труб, особенно работающих под давлением. Пластичные детали можно найти в автомобильных компонентах, насосах и кабельных кожухах, где вероятен удар.

Серый чугун по-прежнему является важным и широко используемым сплавом для применений, где хрупкость традиционного чугуна не является проблемой. Детали, которые не будут подвергаться ударам при обычном износе, часто изготавливаются из серого чугуна. Чугунные сковороды обычно изготавливаются из серого чугуна. Hardscape, такие как решетки для деревьев, решетки траншей и крышки люков, также часто бывают из серого чугуна.Превосходное гашение вибрации делает серый чугун отличной основой для станков. Это также правильный выбор для тормозов или компонентов двигателя, которые не будут подвергаться ударам, но должны будут иметь дело с высокой вибрацией.

В любом проекте перед выбором сплава важно проконсультироваться с металлургом или инженером. Они изучат рабочую нагрузку на компонент и помогут выбрать материалы, с помощью которых можно безопасно управлять приложением. Выбор ковкого чугуна по сравнению с чугуном иногда может иметь значение.В других случаях необходимы особые качества сплава.

Ковкий чугун | Ресурсы для литья металлов

Отливки из высокопрочного чугуна имеют множество преимуществ

Ковкий чугун, также называемый шаровидным или шаровидным чугуном, на самом деле представляет собой группу чугунов, которые обладают высокой прочностью, гибкостью, долговечностью и эластичностью благодаря своей уникальной микроструктуре. Литой ковкий чугун обычно содержит более 3 процентов углерода; он может быть изогнут, скручен или деформирован без разрушения.Его механические свойства аналогичны свойствам стали и намного превосходят характеристики стандартного чугуна.

Отливки из высокопрочного чугуна — это твердые металлические предметы, полученные в результате заливки расплавленного высокопрочного чугуна в пустоты в форме. Затем ковкий чугун охлаждается и затвердевает в форме пустоты, которую он занимает.

Что такое ковкий чугун?

Ковкий чугун, изобретенный в 1943 году, представляет собой современную версию чугуна. Чугун и высокопрочный чугун имеют разные физические свойства, вызванные различиями в их микроструктуре.

Графит и углерод, содержащиеся в чугуне, встречаются в виде хлопьев; чугун демонстрирует положительную сжимающую способность, но растягивающая нагрузка, превышающая его естественную прочность на растяжение, может вызвать образование трещин и быстрое их распространение из точек напряжения в микроструктуре чешуйчатого графита. В результате у чугуна практически нет удлинения. Это хрупкий материал, поэтому его использование при растяжении и ударных нагрузках ограничено.

Графит в ковком чугуне имеет форму сфероидов, поэтому его иногда называют сфероидальным графитом .Точно так же термин чугун с шаровидным графитом происходит от того факта, что углерод, содержащийся в высокопрочном чугуне, находится в форме конкреций. Благодаря этой уникальной микроструктуре ковкий чугун намного лучше выдерживает изгиб и ударные нагрузки, чем традиционный чугун.

Из чего сделан ковкий чугун?

В то время как высокопрочный чугун можно производить из стального или чугунного лома, передельный чугун является основным источником подачи для большинства современных литейных производств чугуна с шаровидным графитом. Чугун относится к первичному производству чугуна в доменной печи, которое содержит более девяноста процентов железа.

Термин «чушковый чугун» возник из-за старомодного метода разливки доменного чугуна в изложницы, расположенные в песчаных пластах таким образом, чтобы их можно было подавать через общий желоб. Поскольку группы плесневых грибов напоминали подстилку поросят-поросят, отдельные куски железа назывались «свиньями», а бегун — свиноматкой. Современные скребки производятся на машинах непрерывного литья под давлением.

Чугун используется в производстве высокопрочного чугуна в качестве основного источника чистого железа. Он предлагает ряд уникальных преимуществ: чугун в чушках содержит мало остаточных или вредных элементов, имеет стабильный химический состав, способствует оптимальным условиям шлака и улучшает управление технологическим процессом, обеспечивая постоянные свойства шихты. Спрос на чугун в чушках увеличился в последние годы, поскольку литейные заводы по производству высокопрочного чугуна используют его преимущества перед альтернативными источниками чугуна, такими как чугунный лом или плавление стального лома и добавление углерода.

Преимущества ковкого чугуна

Ковкий чугун дает конструкторам несколько преимуществ:

1. Ковкий чугун легко поддается литью и обработке.
2. Обладает отличным соотношением прочности и веса.
3. Ковкий чугун можно изготавливать по гораздо более низкой цене, чем сталь.
4. Обладает превосходными литейными качествами и обрабатываемостью.
5. Ковкий чугун обеспечивает разработчикам исключительное сочетание прочности, низкой стоимости производства и надежности.

Свойства ковкого чугуна

Для создания различных марок высокопрочного чугуна необходимо контролировать структуру матрицы вокруг графита в процессе литья или последующей термообработки. Незначительные различия в составе ковкого чугуна разных марок существуют для создания желаемой матрицы (микроструктуры).

Ковкий чугун можно рассматривать как сталь с графитовыми сфероидами, распределенными по всей матрице. Свойства металлической матрицы, в которой взвешены графитовые сфероиды, оказывают значительное влияние на свойства ковкого чугуна, но сами графитовые сфероиды — нет.

В ковком чугуне встречается несколько матриц, самая распространенная из которых;

1. Феррит — чистое, пластичное, гибкое железо с небольшой прочностью. Эта матрица имеет плохую износостойкость, но высокую ударопрочность и хорошую обрабатываемость.
2. Перлит — механическая смесь феррита и карбида железа (Fe ₃ C). Он относительно твердый, с умеренной пластичностью.Он обладает высокой прочностью, хорошей износостойкостью, средней ударопрочностью и хорошей обрабатываемостью.
3. Перлит / феррит — структура, состоящая из смеси перлита и феррита, и наиболее распространенная матрица для товарных марок высокопрочного чугуна.

Обычный высокопрочный чугун марок

Несмотря на то, что существует множество различных спецификаций высокопрочного чугуна, литейные заводы обычно предлагают 3 основных марки;

Предел прочности при растяжении, мин, фунт / кв. Дюйм

Предел прочности, не менее, МПа

Относительное удлинение 2 дюймаили 50 мм, мин.%

Температура плавления (градусы F)

Температура плавления (градусы C)

Предел прочности при растяжении, мин, фунт / кв. Дюйм

Предел прочности, не менее, МПа

Относительное удлинение через 2 дюйма или 50 мм, мин.%

Температура плавления (градусы F)

Температура плавления (градусы C)

Предел прочности при растяжении, мин, фунт / кв. Дюйм

Предел прочности, не менее, МПа

Относительное удлинение 2 дюймаили 50 мм, мин.%

Температура плавления (градусы F)

Температура плавления (градусы C)

Предел прочности при растяжении, мин, фунт / кв. Дюйм

Предел прочности, не менее, МПа

Относительное удлинение через 2 дюйма или 50 мм, мин.%

Температура плавления (градусы F)

Температура плавления (градусы C)

Применение высокопрочного чугуна

Ковкий чугун имеет большую прочность и пластичность, чем серый чугун.Эти свойства позволяют эффективно использовать его в широком спектре промышленных применений, включая трубы, автомобильные компоненты, колеса, коробки передач, корпуса насосов, рамы машин для ветроэнергетики и многое другое. Поскольку он не разрушается, как серый чугун, ковкий чугун также безопасен для использования в устройствах защиты от ударов, таких как болларды.

Услуги кастомного литья

Reliance Foundry работает совместно с клиентами, чтобы определить лучший материал для каждой индивидуальной отливки.Запросите предложение, чтобы получить дополнительную информацию о том, как наша служба кастинга может соответствовать требованиям вашего проекта.

Источники

Чугун (EN-GJL) — SN Чугун

Чугун (EN-GJL)

Серый чугун или серый чугун — это разновидность чугуна с микроструктурой графита. Он назван в честь серого цвета образовавшейся трещины из-за присутствия графита. Это самый распространенный чугун и наиболее широко используемый литой материал в зависимости от веса.

Он используется для корпусов, где жесткость компонента более важна, чем его прочность на разрыв, например, блоков цилиндров двигателя внутреннего сгорания, корпусов насосов, корпусов клапанов, электрических коробок и декоративных отливок. Высокая теплопроводность и удельный напор серого чугуна часто используются для изготовления чугунной посуды и роторов дисковых тормозов.

Структура

Типичный химический состав для получения графитовой микроструктуры составляет от 2,5 до 4.0% углерода и от 1 до 3% кремния по весу. Графит может занимать от 6 до 10% объема серого чугуна. Кремний важен для производства серого чугуна, в отличие от белого чугуна, потому что кремний является элементом, стабилизирующим графит в чугуне, что означает, что он помогает сплаву производить графит вместо карбидов железа; при 3% кремния углерод почти не связывается с железом. Другой фактор, влияющий на графитизацию, — это скорость затвердевания; чем медленнее скорость, тем больше времени для диффузии углерода и его накопления в графит.При умеренной скорости охлаждения образуется более перлитная матрица, а при высокой скорости охлаждения — более ферритная матрица. Чтобы получить полностью ферритную матрицу, сплав необходимо отжечь. Быстрое охлаждение частично или полностью подавляет графитизацию и приводит к образованию цементита, который называют белым чугуном.

Графит приобретает форму трехмерной чешуи. В двух измерениях, когда под микроскопом появляется полированная поверхность, чешуйки графита выглядят как тонкие линии. Графит не имеет заметной прочности, поэтому их можно рассматривать как пустоты.Кончики хлопьев действуют как ранее существовавшие зазубрины; поэтому он хрупкий. Наличие чешуек графита делает серый чугун легко обрабатываемым, поскольку они имеют тенденцию легко растрескиваться по чешуйкам графита. Серый чугун также имеет очень хорошую демпфирующую способность, поэтому он в основном используется в качестве основы для крепления станков.

Технологические и физические ценности

Механические свойства литья

Интернет-ресурс с информацией о материалах — MatWeb

(PDF) Структура, механические свойства и износостойкость чугуна с высоким содержанием ванадия

1.Введение

Благодаря своим очень хорошим эксплуатационным характеристикам чугун

остается самым популярным сплавом и постоянно совершенствуется. Из-за растущего спроса со стороны пользователей

этого материала, исследования

до сих пор были сосредоточены в основном на поиске новых марок чугуна, всегда предлагающих

лучших механических и эксплуатационных свойств. Наиболее часто изменяемыми и оптимизируемыми параметрами

являются: физические и

химические свойства в жидком состоянии, термическая обработка чугуна

и различные легирующие добавки, вводимые в отливку

.Первое направление исследований привело к разработке высококачественных марок чугуна

, таких как модифицированный чугун

, чугун с шаровидным графитом и чугун с микулярным графитом вер-

. Вторая тенденция привела к производству чугуна с аусферритной матрицей

т. Третья тенденция —

попытка решить проблему различных легирующих добавок, которые, будучи введены в чугун, могут изменить его морфологию трикс или графита или каким-то образом повлиять на кристаллы. таллизация различных карбидов.Конечным результатом всегда является

изменение механических и эксплуатационных свойств чугуна

. Один из легирующих элементов, который может служить этой цели

, — ванадий. Работы по системам

Fe – C – V,

1–4)

зародышеобразования карбидов ванадия

5)

и

структуры сплавов Fe – C – V.

5,7)

Однако до сих пор остается неясным влияние этого элемента на эксплуатационные свойства чугуна

.Этот факт ставит цель настоящей работы

, которая заключается в изготовлении сплавов Fe – C – V с различным химическим составом

, анализе их структуры и испытании их механических свойств и свойств износостойкости

. .

2. Методика

Серия плавок с изменением содержания углерода в диапазоне

1,38–4,16% и ванадия в диапазоне

5,25–15,50% была приготовлена ​​в вакуумном BALZERS (VSG 02). Тип

, индукционная печь в атмосфере аргона в качестве защитной атмосферы АТ-

.Шихта для плавки имела следующую позицию соединения

: феррованадий с 81,7% V, армко-железо и спектрально чистый графит

. После перегрева расплава до температуры 1 700 ° C были разлиты литейные формы, в результате чего были получены прямоугольные блоки для испытаний (1450120 мм), подаваемые из большого питателя

. Формы изготавливались из рыхлых быстротвердеющих песков

с силикатом натрия. Из нижней части испытательных блоков

, без каких-либо дефектов литья, были вырезаны образцы

для использования в следующих механических испытаниях и графических исследованиях металла.Температуру затвердевания первичных фаз

и эвтектики определяли термическим анализом

на термопаре Pt – PtRh20. Цифровая регистрация температуры

производилась на многоканальном электронном модуле Hewlett-Packard 34970A

. Из построенных кривых охлаждения

518

© 2008 ISIJ

ISIJ International, Vol. 48 (2008), № 4, стр. 518–524

Структура, механические свойства и износостойкость чугуна с высоким содержанием ванадия

Магдалена КАВАЛЕК и Эдвард ФРАС

´

Кафедра инженерии литых сплавов и композитов , Университет науки и технологий, Краков, Польша.

E-mail: [email protected]

(Поступила 29 ноября 2007 г., принята 8 февраля 2008 г.)

Серия плавок с содержанием углерода 1,38–4,16% и ванадия 5,25–15,50 % был сделан. Дифракция лучей X-

исследованных сплавов показала наличие трех фаз: феррита, легированного цементита,

и карбида VC

x

. Определены соотношения между содержанием углерода и ванадия, соответствующие структуре эвтектики

(линия эвтектики), а также степень эвтектического насыщения S

c

.Помимо эвтек-

, чугун с высоким содержанием ванадия содержит в своей матрице следующие составляющие: легированный феррит, гранулированный перлит

и пластинчатый перлит, а также смесь легированного ферритно-зернистого перлита, гранулированного перлита

пластинчатого. перлит. Результаты показывают, что переход от ферритной матрицы через зернистую перлитную к пластинчатой ​​перлитной матрице

, твердость HB, предел прочности на разрыв R

м

и предел текучести R

0.2

, увеличивается, а пластические свойства

сплавов, представленные удлинением A

5

, снижаются. Износостойкость сплавов проверялась в двух различных режимах

: «образец-абразивная бумага» (P1) и «образец-контробразец» (P2). Результаты, полученные в испытании P1, следующие: а) сплавы с ферритной матрицей и самой низкой твердостью (182–189 HB) —

, характеризующиеся самой низкой износостойкостью (с3).14–3,93 мг / м), б) в сплавах с перлитной матрицей

и твердостью в диапазоне 387–416 HB сопротивление абразивному износу сопоставимо с литой сталью Hadfield

(около s2 мг / м3). ) и в) чугун с пластинчатой ​​перлитно-зернисто-перлитной матрицей и твердостью

322 до 401 HB дает наивысшую стойкость к абразивному износу s0,24–0,62 мг / м3. В целом можно констатировать

, что абразивный износ в испытании P2 выше, чем в испытании P1.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: чугун с высоким содержанием ванадия; структура; механические свойства; износостойкость.

Информация о Speedy Metals для чугуна

Серый чугун класса 40 — это черный литейный металл, легированный углеродом и кремнием. Углерод добавляется к базовому расплаву в количествах, превышающих пределы растворимости в железе, и осаждается в виде частиц графита. Кремний добавляется в расплав для образования зародышей графита, который оптимизирует свойства чугуна. Свободные механические характеристики достигаются за счет частиц графита в материале.Серый чугун класса 40 сочетает в себе хорошую прочность с мелкозернистой структурой и хорошей обрабатываемостью. Часто считается дешевым, грязным и хрупким металлом; чугуну уделяется гораздо больше внимания и он используется сегодня из-за его обрабатываемости, легкого веса, прочности, износостойкости и демпфирующих свойств.

АНАЛИЗ

* Углеродные и кремниевые мишени указаны для каждого размера производимого стержня, чтобы контролировать размер и форму чешуек графита. Серый чугун класса 40 соответствует ASTM A-48-64 Class 40

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Микроструктура: в основном перлитная Прочность на сжатие (мин. Фунт / кв. Дюйм): 150,000 Прочность на прогиб **: 2600 ** Средняя нагрузка в фунтах на 1.2 бара 18 дюймов

ПРИМЕНЕНИЕ

Класс 40 имеет широкий спектр применения, включая гидравлические сальники, коллекторы, поршни, золотники, клапаны, втулки, кулачки, шестерни, упоры, шкивы и колеса, цилиндры, шкивы , боковые рамы, направляющие и направляющие, гильзы цилиндров, амортизирующие поршни, кожухи клапанов, ролики, роторы, уплотнения, алюминиевые плиты пресс-формы, цепные шкивы, стержневые ящики, штампы, шаблонные плиты, шнеки, винтовые конвейеры, винтовые шайбы, компоненты насоса, и т. д.

ОБРАБОТКА И СВАРОЧНОСТЬ

Обрабатываемость класса 40 Серый чугун хорош со средней скоростью резания 700 футов в минуту и ​​скоростью чистовой обработки до 1,400 футов в минуту.

Свариваемость считается от умеренной до плохой по сравнению с низкоуглеродистыми сталями.

ТЕПЛООБРАБОТКА

Нормализация

Серый чугун нормализуется путем нагревания до температуры выше диапазона превращения (1625–1700 ° F), выдержки при температуре около 1 часа на дюйм максимальной толщины сечения и охлаждения на неподвижном воздухе до комнатной температуры. Нормализация используется для улучшения механических свойств, таких как твердость и предел прочности на разрыв, а также для восстановления свойств отливки, которые были изменены другой термообработкой, такой как графитизация и предварительный и последующий нагрев, связанный со сваркой.

Термическая обработка

может быть закален при температуре от 1575 ° и закалке в масле для достижения минимальной твердости поверхности 50 ° С по шкале Роквелла. Твердость будет уменьшаться по направлению к сердцевине.

ДОПУСКИ

Круги выпускаются в негабаритном состоянии.
Квартиры и квадраты производятся практически по размеру, и их размер будет примерно на 1/4 дюйма меньше произведенного.

SPEEDY METALS ITEMS

Металлический порошок против кованых деталей: преимущества и недостатки

Инженеры и, вероятно, покупатели тоже сравнивали порошковая металлургия с конкурирующими процессами уже давно.Что касается деталей из порошкового металла и кованых деталей, как и любое другое сравнение методов производства, это помогает узнать преимущества и потенциальные недостатки каждого процесса.

Порошковая металлургия (ПМ) предлагает множество преимуществ, которые следует учитывать — некоторые из них очевидны, а некоторые нет. По общему признанию, бывают ситуации, когда ковка также может быть лучшим вариантом.

Давайте посмотрим на идеальные варианты использования порошкового металла по сравнению с коваными деталями:

Powder Metal Vs. Кованые детали

С тех пор, как порошковая металлургия стала основной, она стала очевидным решением для производства мелких деталей во многих сценариях.

К этому моменту можно утверждать, что многие литые детали , которые могли быть заменены PM , имеют замену . Итак, каковы же следующие рубежи в использовании порошкового металла в полной мере? А как насчет кованых деталей?

Ответ очень специфичен для вашего приложения.

Эти диаграммы показывают относительные характеристики различных кованых материалов (в том числе кованые детали), а затем показывают, какое место в описании занимает порошковый металл. Это создает основу для того, где сейчас находится PM, и, что более важно, , где это могло быть .

Если посмотреть на чугун, фосфорную бронзу и т. Д. — это то место, где сегодня живет 80% индустрии порошковых металлов. Но детали из порошкового металла теперь легко превосходят изделия из чугуна.

Что касается диаграммы справа? Появляется новый диапазон возможностей — если это то место, где должен соответствовать ваш компонент, вы можете работать с металлическим порошком для достижения более высоких характеристик. Нужна сила? Твердость? PM может стать вашей игровой площадкой в ​​области конструкционных материалов.

Короче говоря, если вы планируете проектировать свой компонент с использованием типичного железо-медно-углеродного сплава, порошковая металлургия может вам не подойти.Но если вы исследуете более сложные материалы и процессы, PM может обеспечить необходимую вам производительность по цене намного ниже, чем поковки.

Давайте подробнее рассмотрим некоторые преимущества и недостатки порошкового металла и кованых компонентов:

Металлические порошковые детали

Преимущества порошковой металлургии:

• Может производить детали из материалов, способных работать при высоких температурах и исключительной прочности, с меньшими затратами и меньшей сложностью.Подумайте о нержавеющих сталях, которые подвергаются воздействию высоких температур в выхлопных системах и т. Д.
• Может поддерживать высокие темпы производства деталей, даже сложных деталей.
• Обработка в большинстве случаев не требуется из-за возможностей порошковой металлургии формировать сетку. Меньше вторичной обработки означает меньшие затраты на рабочую силу.
  
• Высокий уровень контроля достигается при использовании металлических порошков и спекания. Это позволяет точно настроить электрические и магнитные свойства, плотность, демпфирование, ударную вязкость и твердость.
• Высокотемпературное спекание обеспечивает значительное улучшение прочности на разрыв, усталостной прочности при изгибе и энергии удара.

• Части PM часто имеют ограничения по размеру, из-за которых изготовление определенных конструкций становится невозможным. Самые большие прессы в отрасли составляют около 1500 тонн. Это ограничивает практический размер детали примерно до 40-50 кв. Дюймов плоской площади. Более реалистично, средний размер пресса находится в диапазоне 500 тонн, поэтому планируйте разработку своих деталей соответствующим образом.
  
• Детали сложной формы также сложно изготовить. Однако высококвалифицированные производители металлических деталей могут справиться с этой проблемой и даже помочь вам с дизайном.
  
• Детали обычно не такие прочные или пластичные, как чугун или кованые детали.

Преимущества ковки:

• Изменяет поток зерна в материале так, чтобы он тек в соответствии с формой детали.
• Создает детали, которые прочнее других производственных процессов.Кованые детали отлично подходят для случаев, когда отказ может быть опасным или крайне неудобным — например, шестерни в автомобильном двигателе.
• Можно придать любую форму.
• Может создавать очень большие детали.
• Относительно недорого по сравнению с механической обработкой.

• Отсутствие контроля микроструктуры.
• Большая потребность во вторичной обработке, которая увеличивает стоимость проекта и увеличивает время выполнения проекта.
• Невозможно производить пористые подшипники, спеченные карбиды или детали из смеси нескольких металлов.
• Невозможно производить мелкие детали с точной конструкцией без механической обработки
• Производство штампов является дорогостоящим, что делает экономику коротких производственных циклов нежелательной.

Если вы пытаетесь взвесить преимущества и недостатки ковки по сравнению с порошковой металлургией, это, вероятно, означает, что вы ищете производственный процесс, который предлагает идеальный баланс между стоимостью и производительностью. Чем ближе вы посмотрите на каждый процесс, тем больше вы его обнаружите, в зависимости от критериев вашего проекта.

Forging лучше для одних ситуаций, а PM лучше для других. Это, честно говоря, зависит от того, чего вы пытаетесь достичь .

Порошковая металлургия стремительно развивалась по мере развития технологий и процессов. Мы (как поставщики, так и производители оригинального оборудования) теперь можем делать удивительные вещи с металлическими порошками — просто посмотрите, что ведущие производители делают с высокотемпературным спеканием. В некоторых случаях просто повышает температуру спекания на 100 ° — 300 ° F может дать значительно лучшие результаты:

Продолжаются эксперименты с порошковыми металлическими материалами и процессами.Неудивительно, если в 2020 году и в последующий период будут внесены более существенные улучшения, которые сделают PM еще более конкурентоспособным по сравнению с конкурирующими производственными процессами.

Есть еще некоторые области, где ковка является лучшим решением. В ближайшее время никто не будет производить стальные двутавры из порошкового металла или лом, если на то пошло. Однако когда дело доходит до небольших деталей со сложной конструкцией, PM затмевает ковку. И по мере того, как мы движемся в будущее производства деталей — как для электродвигателей в постоянно развивающихся конструкциях автомобилей, — порошковая металлургия будет играть все более важную роль.

Когда в игру вступают такие факторы, как доступность, большие объемы производства и уникальные комбинации металлов, за PM, несомненно, будущее.

Хотя ковка может обеспечить отличные механические свойства, она требует значительных затрат по сравнению с обычным порошковым металлом. Используя современные передовые материалы и процессы, обычный металлический порошок может обеспечить производительность, необходимую для вашего применения, при значительно сниженных затратах.

Ваш источник информации по порошковой металлургии

Есть страсть к улучшению вашего дизайна.Возможно, пришло время задаться вопросом, подходят ли порошковые металлические материалы и процессы для ваших производственных нужд.