Кованое железо – актуальный, но ныне архаичный металлический сплав, предшественник современных сталей. Это чрезвычайно прочный, устойчивый к коррозии материал с зернистостью, похожей на древесину. Это было вообще оценено в четырех классах.
Металлы начинают выглядеть одинаково под краской. Литые и изготовленные алюминиевые перила выглядят так, как будто они могут быть коваными или чугунными в некоторых отношениях. Это по-прежнему бросает вызов непрофессионалу и профессионалу в правильном описании декоративных металлов.
Многие металлические конструкции и исторические достопримечательности были изготовлены с использованием кованого железа (например, как здесь: https://artgefest.ru/dekorativnie-trubi.html), от ворот и перил до якорных цепей и эстакадных мостов. Известные структуры из кованого железа включают Эйфелеву башню и оригинальную систему внутренней поддержки Статуи Свободы. Коммерческое производство сплава было прекращено в 1950-х годах, однако вторичное кованое железо по-прежнему можно приобрести на микропрокатных заводах по цене 15-25 долларов за фунт, которые могут и должны быть получены для специальных проектов ремонта или восстановления для поддержания металлургической целостности первоначальной работы.
Hammock сообщил, что сварка под давлением может продлить срок службы ковочного штампа минимум на 50%. Наплавка исключает необходимость повторного погружения всех элементов матрицы, продлевая срок службы матрицы и значительно сокращая затраты на обработку и время простоя. Компания Huskonen также считает, что рентабельность кузнечной промышленности может быть улучшена с помощью регенерации плашек методом литья под давлением, поскольку сварка может значительно продлить срок службы матрицы и дает возможность многократного повторного использования матрицы.
Liu и др. В своих исследованиях с использованием анализа методом конечных элементов показали, что тепловые напряжения были основной причиной разрушения матрицы в штампах с горячей штамповкой, и что срок службы матрицы может быть улучшен путем осаждения различных подходящих термостойких материалов на рабочую поверхность матрицы. наряду с промежуточным слоем между матрицей матрицы и слоем рабочей поверхности матрицы.
Jeong определил коэффициенты теплопередачи, используя различные комбинации обработки поверхности и смазки при горячей ковке. Аналогичным образом, Ли и соавторы разработали методы оценки срока службы штамповки методом горячей ковки, изучая влияние различных смазочных материалов и обработки поверхности. В этой статье рассматривается новейшая технология материалов для обработки штампов и обработки поверхностей, используемых при горячей и горячей ковке стали.
Поковка определяется как процесс металлообработки, при котором полезная форма заготовки получается в твердом состоянии с помощью сжимающих сил, применяемых с помощью штампов и инструментов. Процесс ковки осуществляется путем ковки или прессования металла. Это один из старейших известных металлообрабатывающих процессов, возникший около тысячи лет назад. Традиционно ковка осуществлялась кузнецом с использованием молотка и наковальни. Использование молотка и наковальни – грубая форма ковки. Кузница или кузница развивалась на протяжении веков, чтобы превратиться в комплекс с инженерными процессами, производственным оборудованием, инструментами, сырьем и продукцией для удовлетворения потребностей современной промышленности.
Ковочный штамп может быть определен как законченный инструмент, состоящий из пары сопрягаемых элементов для выполнения работы с помощью молотка или пресса. Пара матрицы состоит из верхней и нижней половин матрицы, имеющих полости. Срок службы ковочного штампа значительно варьируется в зависимости от размера и конструкции отливки, типа ковочного сплава, а также ухода и обслуживания штампа. Срок годности матрицы может быть продлен подходящим лечением до и во время ковки:
- Подходящий подогрев
- Правильное охлаждение
- Обработка поверхности
- Снятия стресса
Существуют различные инструментальные стали, которые используются в ковке. Несмотря на то, что при горячей и горячей ковке в основном используются штампованные стали горячей обработки, благодаря их способности сохранять свою твердость при повышенных температурах с достаточной прочностью и ударной вязкостью, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при ковке. Были также некоторые успешные применения других материалов, таких как керамика, карбиды и суперсплавы, хотя их применение ограничено из-за конструкции и стоимости изготовления. Выбор сорта материала матрицы и последующая обработка влияют на режим разрушения и частоту поломки инструмента.
Большая часть отказов фильеры вызвана износом или трещинами по краям и углам в результате экстремальных и серьезных тепловых напряжений; это настоящий метод применения молотка, пресса и осадки. Штампы осей, штампов коленчатого вала и других глубоко конусообразных штампов показывают сильное растрескивание в корне оттиска, часто через нижнюю часть штампа, что вызвано высокими сжимающими усилиями материала, когда он нагнетается в плотную конфигурацию штампов. Наиболее распространенным дефектом, который обычно наблюдается в ковочной матрице, является трещина матрицы, которая значительно сокращает срок службы матрицы. Трещина в матрице возникает, когда в матрице после воздействия огромного давления в процессе чеканки возникают трещины, вызывающие небольшой зазор в матрице. Если эта поврежденная матрица продолжит производить продукты, металл будет заполняться трещиной, таким образом обнаруживая выпуклую линию металла в готовых продуктах. Для увеличения срока службы штампов и избавления от образовавшихся полостей проводят ремонт штампов. Обычно для стальных ковочных штампов в основном проводится сварочный ремонт.
При данных причинах и типах отказов кузнечного оборудования можно использовать специальные методы сварки для ремонта штампов и продления их срока службы. Когда износ является основным фактором срока службы матрицы, можно использовать сварочный материал из более высокого сплава с большей твердостью, чем основной материал блока матрицы. Оптимальный срок службы матрицы будет найден во всех случаях благодаря выбору сварочного сплава, который предотвратит преждевременный износ и предотвратит образование трещин из-за чрезмерной твердости.
Использованные источники
[1]E.P.Popov ,T.A.Balan, “Engineering Mechanics of Solids, Pearson Education, New Delhi [2] “ The Role of Weld-Deposited Working Layer on the Performance of Hot Forging Dies”, M.Amin & Liaqat Ali, Pak. J. Engg. & Appl. Sci. Vol. 12, Jan., 2013 (p. 95-101) [3] “Selection of die materials and surface treatments for increasing die life in hot and warm forging”, Dr. Taylan Altan. [4] “Welded Repairs Extend Forging Die Life” Hammock D, The International Journal of Forging Business & Technology, April 2007. pp. 17-19 [5] “Die Welding Can Improve Forging Profitability” Huskonen, W, Forging Magazine. Published June 6, 2004. pp. 1-4. [6] “Study on Design Techniques of A Long Life Hot Forging Die With Multi- Materials.” Liu, X.J., Wang, H.C. and Li, D.W, Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) Vol. 20 No. 6 pp. 448-456. [7] “Effects of surface treatments and lubricants for warm forging,” Jeong, D, J Materials Processing Technology. Volume 113, Issue: 1-3, pages: 544-550 [8] “Estimation of die service life in hot forging, considering lubricants and surface treatments.” Lee. H.C., Kim, B.M., Kim, K.H., Journal of engineering manufacture, Vol. 217, pp. 1011- 1022.WELDING LIFE ENHANCEMENT OF STEEL FORGING DIES
Balu C Unni