U području obrade metala, otvorena kova kovanja stoji kao kamen temeljac, omogućavajući stvaranje komponenti visoke čvrstoće s izvrsnim mehaničkim svojstvima. Kao dobavljač otvorenih kova, iz prve sam ruke bio svjedok važnosti razumijevanja mehanizama trošenja matrica u ovom procesu. Otvoreno kovanje matrice, kako je definiranoOtvoreno kovanje matrice, uključuje oblikovanje metala između ravnih ili jednostavnih - konturiranih matrica, gdje metal nije u potpunosti ograničen. Ova se metoda široko koristi za proizvodnju velikih i prilagođenih dijelova, poput osovina, prstenova i blokova, od različitih materijala poput ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika.
1. Abrazivno trošenje
Jedan od najčešćih mehanizama habanja u otvorenim kovanjima je abrazivno trošenje. Abrazivno habanje događa se kada tvrde čestice, bilo iz materijala za obradu ili iz okolnog okruženja, trljaju po površini matrice. Tijekom procesa kovanja, metalni radni komad prolazi plastičnu deformaciju, a male metalne čestice mogu se razbiti i djelovati kao abrazivi. Ove čestice, zajedno s bilo kojim onečišćenjima prisutnim u okruženju kovanja, mogu uzrokovati ogrebotine i utore na površini matrice.
Na primjer, u kovanju ugljičnog čelika, ugljični čelik je poznat po svojoj relativno visokoj tvrdoći i može stvoriti tvrde čestice tijekom deformacije. Prema studijama oKovanje ugljičnog čelika, Prisutnost ugljika u čeliku može pridonijeti stvaranju čestica karbida, koje su izuzetno tvrde i mogu ubrzati abrazivno trošenje. Slično tome, kod kovanja od nehrđajućeg čelika, kromiranje i drugi legirajući elementi u nehrđajućem čeliku mogu formirati tvrde intermetalne spojeve koji djeluju kao abrazivi. Kao što je opisano uKovanje od nehrđajućeg čelika, ovi spojevi mogu s vremenom uzrokovati značajno trošenje na površini matrice.
Za ublažavanje abrazivnog trošenja često su odabrani materijali za umrijeti s visokom tvrdoćom i otpornošću na habanje. Na primjer, čelici alata s visokim sadržajem kroma i vanadijuma obično se koriste kao matrični materijali jer mogu formirati tvrde karbide koji se odupiru abraziji. Uz to, pravilno podmazivanje tijekom postupka kovanja može smanjiti izravni kontakt između abrazivnih čestica i površine matrice, čime se minimizira habanje.
2. ljepljivo trošenje
Ljepljivo habanje je još jedan značajan mehanizam trošenja u matricama na otvorenom. Javlja se kada se metal radnog komada pridržava na površini matrice tijekom postupka kovanja. Ova adhezija nastaje zbog visokog tlaka i temperaturnih uvjeta tijekom kovanja, što uzrokuje da metalne površine uđu u intimni kontakt i formiraju metalne veze.
Kad su radni komad i matrica u relativnom pokretu, te se čestice za prianjaju metale mogu isključiti, što dovodi do prijenosa materijala s obrađivanja u matricu i obrnuto. Kod kovanja ugljičnog čelika, visoki sadržaj ugljika može povećati tendenciju adhezije jer ugljik može promicati stvaranje snažnih metalnih veza. Kod kovanja od nehrđajućeg čelika, prisutnost legiranih elemenata također može utjecati na ponašanje adhezije. Na primjer, nikl od nehrđajućeg čelika može poboljšati duktilnost metala, čineći vjerojatnije da će se pridržavati površine matrice.
Da bi se spriječilo ljepljivo trošenje, mogu se upotrijebiti površinski tretmani poput nitriranja ili premaza, površine matrice. Nitriding tvori tvrdi nitridni sloj na površini matrice, što smanjuje tendenciju adhezije. Prevlaci, poput titanovog nitrida (TIN) ili kromovog nitrida (CRN), također mogu djelovati kao prepreka između radnog komada i matrice, sprječavajući izravan kontakt i smanjenje ljepljivog trošenja.
3. Nošenje umora
Nošenje umora složen je mehanizam trošenja koji se javlja zbog cikličkog opterećenja tijekom postupka kovanja. Svaki kovanje udara podliježe matrici u ciklus visokog napona, što može uzrokovati da se mikro -pukotine pokrenu i razmnožavaju na površini matrice. S vremenom, ove mikro -pukotine mogu rasti i na kraju dovesti do grickanja ili pucanja velikih komada materijala za matrice.
Raspodjela stresa u matrici tijekom kovanja otvorenih matrica nije ujednačena, a područja visoke koncentracije stresa sklonija su trošenju umora. Na primjer, u uglovima i rubovima matrice, gdje je stres koncentriran tijekom deformacije obrazaca, vjerojatnije je da će se stvarati pukotine umora. Vrsta rada kovanja također utječe na trošenje umora. Na primjer, ako postupak kovanja uključuje udar visoke frekvencije, matrica se podvrgava više ciklusa stresa, povećavajući rizik od trošenja umora.
Da bi se riješilo trošenje umora, Diec Dizajn igra ključnu ulogu. Optimiziranje geometrije matrice radi smanjenja koncentracije stresa može značajno proširiti život matrice. Uz to, toplotna obrada matrišnog materijala može poboljšati otpornost na umor povećavajući njegovu žilavost i snagu.
4. Termičko trošenje
Toplinsko trošenje usko je povezano s visokim temperaturnim okruženjem koje je nastalo tijekom kovanja otvorenih matrica. Kad vrući radni komad dođe u kontakt s matricom, velika količina topline prenosi se na površinu matrice. Ovaj ciklus brzog grijanja i hlađenja može uzrokovati toplinsko širenje i kontrakciju matričnog materijala, što dovodi do toplinskog naprezanja.
Toplinski stres može uzrokovati pucanje i omekšavanje materijala za matrice. Izloženost visoke temperature također može dovesti do oksidacije površine matrice, što dodatno slabi materijal. Kod kovanja ugljičnog čelika, visoki sadržaj ugljika može učiniti umirovljeniju toplinsku pukotinu jer ugljik može smanjiti toplinsku vodljivost materijala, što rezultira većim temperaturnim gradijentima unutar matrice.
Za upravljanje toplinskom trošenjem mogu se provesti pravilni sustavi hlađenja za kontrolu temperature matrice. Voda - ohlađene matrice obično se koriste u otvorenom koštištu kako bi se tijekom postupka rasipala toplina. Uz to, preferiraju se materiji s visokom toplinskom vodljivošću i dobrom toplinskom stabilnošću kako bi se smanjio utjecaj toplinskog naprezanja.
5. Korozivno trošenje
Korozivno trošenje nastaje kada je površina matrice izložena korozivnom okruženju koje može biti prisutno u radionici kovanja zbog prisutnosti vlage, maziva i kemikalija. Korozija može oslabiti površinu matrice, čineći je osjetljivijom na druge mehanizme habanja poput abrazivnog i zamora.
Kod kovanja od ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika, prisutnost određenih elemenata u materijalu radnog komada također može pridonijeti korozivnom trošenju. Na primjer, kod kovanja od nehrđajućeg čelika, krom u nehrđajućem čeliku može reagirati s kisikom i vlagom kako bi nastao kromov oksidi, što može stvoriti korozivno okruženje na površini matrice.
Da bi se spriječilo korozivno trošenje, mogu se koristiti metode zaštite površine, poput premaza matrica s materijalom otpornim na koroziju. Redovito čišćenje i održavanje matrica također mogu pomoći u uklanjanju korozivnih sredstava i spriječiti početak korozije.
Zaključak
Razumijevanje mehanizama habanja matrica u otvorenom koštištu od ključne je važnosti za otvorenog dobavljača kovanja poput mene. Budući da smo svjesni različitih vrsta habanja, kao što su abrazivno, ljepljivo, umor, toplinsko i korozivno habanje, možemo poduzeti odgovarajuće mjere za produljenje života umrla i poboljšati kvalitetu kovanih proizvoda.
Odabir pravog materijala za matricu, provođenje pravilnih površinskih tretmana i korištenje učinkovitih sustava podmazivanja i hlađenja ključni su koraci u smanjenju trošenja matrice. Nadalje, kontinuirano istraživanje i razvoj tehnologije Die mogu dovesti do još učinkovitijih načina borbe protiv habanja u otvorenom koštištu.
Ako se nalazite na tržištu za proizvode za kovanje otvorenih karata, bilo da se radi o koštištu od karbonskog čelika ili kova od nehrđajućeg čelika, mi smo tu da vam pružimo najbolja rješenja. Naše dubinsko razumijevanje mehanizama trošenja matrice omogućava nam da proizvode matrice koje nude dugotrajne performanse i osiguravaju preciznost i kvalitetu vaših krivotvorenih komponenti. Kontaktirajte nas kako biste započeli raspravu o nabavi i saznali kako možemo zadovoljiti vaše specifične potrebe za koštima.
Reference
- Otvoreno kovanje matrice
- Kovanje ugljičnog čelika
- Kovanje od nehrđajućeg čelika
- Različiti akademski radovi o mehanizmima kovanja metala i matricama iz industrije - priznati časopisi.
