铸件热轧工艺与锻打工艺的本质区别详解

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到目前为止,对于金属工艺方式不甚了解,本文的出现就是为了一些客户了解一些最基础的金属工艺知识为发,本文言简意赅,有许多不足之处还请谅解!

热轧(hotrolling)是相对于冷轧而言的,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。简单来说,一块钢坯在加热后经过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显着裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高合金的加工性能。

锻打指金属在红热状态下通过气锤或压力机等设备进行锻压产生的物件,说白了锻打就是把物件金属烤软了捏成型。锻打加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,组织致密,机械性能好。锻打加工出来的物件硬度高,坚锐耐磨,质感好,耐腐蚀性佳,可保证物件具有良好的力学性能与较长的使用寿命。锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在压力的方向。

铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。

三者总结

一、热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。

再结晶就是当退火温度足够高,时间足够长时,在变形金属或合金的纤维组织中产生无应变的新晶粒(再结晶核心),新晶粒不断的长大,直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程称为再结晶,其中开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度,显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度,一般我们所称的再结晶温度就是开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值,一般再结晶温度主要受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响。

以上就是理论上的热轧的简单原理,在我们铝加工行业的实际生产中主要的体现是,当铸锭在加热炉内加热到一定的温度,也就是再结晶温度以上时,进行的轧制,而这一个温度的确定主要依据是铝合金的相图,也就是最理想化的情况下,加热温度的确定为该合金在多元相图中固相线80%处的温度为依据,这就牵扯到了不同合金多元相图的问题,加热温度的确定是以该合金固相线的80%为依据,在制度的执行中,根据实际的生产情况,根据设备的运行情况,多加修改所得到的适合该合金生产的温度。

热轧的特点:

1、能耗低,塑性加工良好,变形抗力低,加工硬化不明显,易进行轧制,减少了金属变形所需的能耗。

2、热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制,生产节奏快,产量大,这样为规模化大生产创造了条件。

3、通过热轧将铸态组织转变为加工组织,通过组织的转变使材料的塑性大幅度的提高。

4、轧制方式的特性决定了轧后板材性能存在着各向异性,一是材料的纵向、横向和高向有着明显的性能差异,二是存在着变形织构和再结晶织构,在冲制性能上存在着明显的方向性。

二、锻打加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,组织致密,抗渗透性,机械性能好。[锻打加工出来的物件硬度高,坚锐耐磨,质感好,耐腐蚀性佳,可保证物件具有良好的力学性能与较长的使用寿命。锻打应用范围用于航空零件、船用零件、柴油机、石油化工、重型机械、优质刃具的加工上。

三、铸件成型的理论金属液态成型常称为铸造,铸造成形技术的历史悠久。早在多年前,我们的祖先就能铸造红铜和青铜制品。铸造是应用最广泛的金属液态成型工艺。它是将液态金属浇注到铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得一定形状的毛坯或零件的方法。

在机器设备中液态成型件所占比例很大,在机床、内燃机、矿山机械、重型机械中液态成型件占总重量的70%~90%;在汽车、拖拉机中占50%~70%;在农业机械中占40%~70%。液态成型工艺能得到如此广泛的应用,是因为它具有如下的优点:

(1)可制造出内腔、外形很复杂的毛坯。如各种箱体、机床床身、汽缸体、缸盖等。

(2)工艺灵活性大,适应性广。液态成型件的大小几乎不限,其重量可由几克到几百吨,其壁厚可由0.5mm到1m左右。工业上凡能溶化成液态的金属材料均可用于液态成型。对于塑性很差的铸铁,液态成型是生产其毛坯或零件的唯一的方法。

(3)液态成型件成本较低。液态成型可直接利用废机件和切屑,设备费用较低。同时,液态成型件加工余量小,节约金属。

但是,金属液态成型的工序多,且难以精确控制,使得铸件质量不够稳定。与同种材料的锻件相比,因液态成型组织疏松、晶粒粗大,内部

易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。其机械性能较低。另外,劳动强度大,条件差。有优良的机械、物理性能,它可以有各种不同的强度、硬度、韧性配合的综合性能,还可兼具一种或多种特殊性能,如耐磨、耐高温和低温、耐腐蚀等。

铸件的重量和尺寸范围都很宽,重量最轻的只有几克,最重的可达到吨,壁厚最薄的只有0.5毫米,最厚可超过1米,长度可由几毫米到十几米,可满足不同工业部门的使用要求。

用途

铸件的用途非常广泛,已运用到五金及整个机械电子行业等,而且其用途正在成不断扩大的趋势。具体用到,建筑,五金,设备,工程机械等大型机械,机床,船舶,航空航天,汽车,机车,电子,计算机,电器,灯具等行业,很多都是普通老百姓整天接触,但不了解的金属物件。

第四种粉末冶金工艺,第五种3D打印工艺暂时欠奉,后续本公司会陆续更新

三种工艺各有优缺点,成本质地各有不同,请根据自己实际出发,自行选择!

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